传输层 TCP连接管理 释放连接四次握手

传输层 TCP连接管理 释放连接四次握手

A计算机传输完了数据，传完之后要发出释放连接的数据包，这个TCP的FIN标记位为1，序号为u，B收到之后就通知应用程序A发完了，A不给B发了，B收到之后给它发送确认，确认号是u+1，序号是v，确认标记位为1。

在发送了关闭连接的请求之后，A状态就变为了FIN-WAIT-1，B发送确认之后变为CLOSE-WAIT，变成了关闭并且等待。现在A不能向B发送数据的，但是B可以向A发送数据，B发送释放连接的请求，这个时候FIN标记位为1，确认号还是u+1，然后序号是w，A收到并且确认号是w+1。然后B就close了，关闭连接了。

关闭连接之后还得等一段时间，time-wait，这个时间时间是几分钟，为啥还要等，是因为万一这个包在路上丢了怎么办？如果丢了，还需要再发一遍释放连接的请求，所以这边还需要等一段时间。如果发送释放连接的请求，如果没有time-wait等待了，那么A就搭理B了。

释放连接需要4个数据包。

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第一次挥手：A 的应用进程先向其 TCP 发出连接释放报文段，并停止再发送​​数据​​​，主动关闭 TCP 连接。A 把连接释放报文段首部的终止控制位 FIN 置 1，其序号 seq = u（等于前面已传送过的​​数据​​​的最后一个字节的序号加 1），这时 A 进入 FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，等待 B 的确认。请注意：TCP 规定，FIN 报文段即使不携带​​数据​​​，也将消耗掉一个序号。 第二次挥手：B 收到连接释放报文段后立即发出确认，确认号是 ack = u + 1，而这个报文段自己的序号是 v（等于 B 前面已经传送过的​​​数据​​​的最后一个字节的序号加1），然后 B 就进入 CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP 服务端进程这时应通知高层应用进程，因而从 A 到 B 这个方向的连接就释放了，这时的 TCP 连接处于半关闭（half-close）状态，即 A 已经没有​​数据​​​要发送了，但 B 若发送​​数据​​​，A 仍要接收。也就是说，从 B 到 A 这个方向的连接并未关闭，这个状态可能会持续一段时间。A 收到来自 B 的确认后，就进入 FIN-WAIT-2(终止等待2)状态，等待 B 发出的连接释放报文段。 第三次挥手：若 B 已经没有要向 A 发送的​​​数据​​​，其应用进程就通知 TCP 释放连接。这时 B 发出的连接释放报文段必须使 FIN = 1。假定 B 的序号为 w（在半关闭状态，B 可能又发送了一些​​数据​​​）。B 还必须重复上次已发送过的确认号 ack = u + 1。这时 B 就进入 LAST-ACK(最后确认)状态，等待 A 的确认。 第四次挥手：A 在收到 B 的连接释放报文后，必须对此发出确认。在确认报文段中把 ACK 置 1，确认号 ack = w + 1，而自己的序号 seq = u + 1（前面发送的 FIN 报文段要消耗一个序号）。然后进入 TIME-WAIT(时间等待) 状态。请注意，现在 TCP 连接还没有释放掉。必须经过时间等待计时器设置的时间 2MSL（MSL：最长报文段寿命）后，A 才能进入到 CLOSED 状态，然后撤销传输控制块，结束这次 TCP 连接。当然如果 B 一收到 A 的确认就进入 CLOSED 状态，然后撤销传输控制块。所以在释放连接时，B 结束 TCP 连接的时间要早于 A。

CLOSE-WAIT和TIME-WAIT存在的意义？

- Close-wait存在的意义: 就是服务端还有​​数据​​​要发送，这个时间内就是服务端发送完最后的​​数据​​​ - Time-wait存在的意义:     - 第一，这里同样是要考虑丢包的问题，如果第四次挥手的报文丢失，服务端没收到确认ack报文就会重发第三次挥手的报文，这样报文一去一回最长时间就是2MSL，所以需要等这么长时间来确认服务端确实已经收到了     - 第二，防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。

关闭连接：防止数据丢失；与应用层交互

• FIN：结束

• ACK：确认

关闭连接是有两个目的，第一，必须防止数据丢失，第二我们与应用层是有交互的。

首先client和server都是处于establish的状态，由我们的client首先发起关闭连接，它是主动关闭连接的一方，首先它会发送报文，报文当中flag标志位中的FIN标志位1，发送完FIN以后，它就进入到FIN-WAIT-1状态，可以通过netstat端口的状态进入了FIN-WIAT-1，服务器接收到FIN以后，在操作系统的内核层会自动的回一个ACK，此时server端netstat就可以看到CLOSE-WAIT的状态，而server端发送来的ACK在client接受之后自动会从FIN-WAIT-1进入到FIN-WAIT-2状态，要注意到无论是FIN还是ACK都依然符合前面所说的重发确认等流程。

当server端进入到CLOSE-WAIT状态之后，如果server上面的app，它没有去处理这样一个事件，这样连接的状态永远都在CLOSE-WAIT状态。

当有些web应用出现bug的时候，那么就可以使用netstat就可以观察到CLOSE-WIAT状态。

当APP通过read函数接收到0的时候，他就知道应该去关闭这个连接了，当它调用了close的socket之后，我们的server就会发一个FIN包给到client，当server发完FIN包之后，server状态就会进入到LAST-ACK，而这个FIN包到达主动关闭连接的client端之后，这个时候在client端就会进入TIME-WAIT阶段，这在服务器经常可以看到的一个状态，这是服务器主动在关闭连接。

当主动关闭连接的client收到FIN之后就会回一个ACK，会ACK，server收到ACK之后就会进入close状态，而client发送完ACK之后，它要等两个MSL的时间，也就是TCP报文段在整个网络当中那个存活的最长时间，TIME-WAIT经过两个MSL的时间也会进入close的状态。

在456这个报文当中由172.11发起了关闭连接，在FIN控制位标记为1，说明是在关闭连接，此时172.11在关闭连接就会进入FIN-WAIT1状态，

等待浏览器去调用close socket方法，ACK到达172.11之后就会进入FIN-WAIT-2状态。

当浏览器执行了close socket之后，就由close-wait变为last-ack状态。

当fin到达172.11之后，他就会从fin-wait2变为time-wait状态，它同时发送最后一个ack，65.15收到ack之后就会从last-ack置为close的状态。

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