TCP连接的建立与释放

基本符号

• 传输控制模块TCB：储存连接的重要性息，如TCP连接表等。
• 序列号seq：4字节，TCP连接传送的字节流中每一个字节都有一个序列号，报文段首部的序列号为所携带数据第一个字节的序列号。
• 确认号ack：4字节，表明期望收到的下一个报文段第一个数据字节的序列号，同时说明确认号之前的数据都已确认接收。
• 确认位ACK：ACK置为1时，报文段首部的确认号才有效，TCP规定，TCP连接建立后所有报文段的ACK都要置为1。
• 同步位SYN：SYN=1的报文是连接请求或者连接接受的报文。
• 终止位FIN：FIN=1的报文是连接释放报文。
• MSL：最长报文段寿命。

三报文握手（连接建立）

• 准备阶段：服务器进程创建传输控制模块TCB进入LISTEN状态（被动打开），客户进程也创建传输控制模块TCB（主动打开）。
• 第一阶段：客户进程发送SYN=1，ACK=0，seq=x的连接请求报文，进入SYN-SENT（同步已发送）状态。
• 第二阶段：服务器进程收到连接请求报文后，发送SYN=1,seq=y,ACK=1,ack=x+1的报文（同步报文与确认报文合并），进入SYN-RSVD（同步已接收）状态。
• 第三阶段：客户进程收到服务器进程的同步确认报文后，发送ACK=1,ack=y+1，seq=x+1的确认报文，进入ESTABLISHED（连接已建立）状态，服务器进程收到该确认报文后也进入ESTABLISHED状态。

四报文挥手（连接释放）

• 第一阶段：客户进程发送FIN=1,seq=u的连接释放报文，进入FIN-WAIT1（终止等待1）状态。
• 第二阶段：服务器进程收到连接释放报文后，发送ACK=1,ack=u+1,seq=v的确认报文，进入CLOSE-WAIT（关闭等待状态），客户进程收到确认报文后进入FIN-WAIT2（终止等待2）状态。此时TCP连接处于半关闭状态，客户进程不再发送数据，但服务器进程仍可向客户进程发送数据。
• 第三阶段：服务器进程发送FIN=1,seq=w,ACK=1,ack=u+1（重复使用确认号）的连接终止报文，进入LAST-ACK（最后确认）状态。
• 第四阶段：客户进程收到连接释放报文后发送ACK=1，ack=w+1,seq=u+1的确认报文，进入TIME-WAIT（时间等待）状态，等待2MSL时间后进入CLOSED状态，服务器收到确认报文后也进入CLOSED状态。结束时都需撤销TCB。

相关问题

1.TCP连接建立时，客户进程最后为什么还要发送确认报文？

为了处理服务器进程突然收到已失效SYN报文的情况。

假设现有客户进程A，服务器进程B。A在请求TCP连接时发送了两次SYN报文，第一次服务器没有响应，随后A与B建立连接、传送数据并释放连接。

如果A第一次发送的SYN报文并未丢失而是因网络拥塞等原因滞留，在A与B释放TCP连接后，B接收到了该SYN报文，若无需客户进程发送确认报文便可建立连接，此时B将认为TCP连接已建立，B将一直等待A发送数据，服务器进程被浪费。

2.TCP连接释放时，客户进程最后为什么要等待2MSL时间？

原因有两点：

• 防止客户进程最后发送的ACK报文丢失。如果服务器进程接收不到ACK报文，则会在超时后重发FIN+ACK报文，等待2MSL时间可处理该请况。
• 避免失效的SYN报文出现在本连接中。2MSL时间可使本连接连续时间发送的所有报文在网络中消失，下一个连接中将不会出现失效的SYN报文。

3.TCP连接建立后，客户进程出现故障不再发送数据怎么办？

TCP设有保活计时器，每次接收到来自客户进程的数据便重置该计时器。若两个小时没有接收到数据，则服务器将发送探测报文，以后每隔75s发送一次，发送10次后客户仍未响应，服务器将认为客户已退出TCP连接，随后关闭连接。