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建立連接非常重要，它是數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)那疤幔粩嚅_連接同樣重要，它讓計算機(jī)釋放不再使用的資源。如果連接不能正常斷開，不僅會造成數(shù)據(jù)傳輸錯誤，還會導(dǎo)致套接字不能關(guān)閉，持續(xù)占用資源，如果并發(fā)量高，服務(wù)器壓力堪憂。
建立連接需要三次握手，斷開連接需要四次握手，可以形象的比喻為下面的對話：
?。跾hake 1］ 套接字A：“任務(wù)處理完畢，我希望斷開連接?！?/p>
［Shake 2］ 套接字B：“哦，是嗎？請稍等，我準(zhǔn)備一下。”
等待片刻后……
?。跾hake 3］ 套接字B：“我準(zhǔn)備好了，可以斷開連接了?！?/p>
［Shake 4］ 套接字A：“好的，謝謝合作?！?/p>
下圖演示了客戶端主動斷開連接的場景：
建立連接后，客戶端和服務(wù)器都處于ESTABLISED狀態(tài)。這時，客戶端發(fā)起斷開連接的請求：
1） 客戶端調(diào)用 close（） 函數(shù)后，向服務(wù)器發(fā)送 FIN 數(shù)據(jù)包，進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)。FIN 是 Finish 的縮寫，表示完成任務(wù)需要斷開連接。
2） 服務(wù)器收到數(shù)據(jù)包后，檢測到設(shè)置了 FIN 標(biāo)志位，知道要斷開連接，于是向客戶端發(fā)送“確認(rèn)包”，進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài)。
注意：服務(wù)器收到請求后并不是立即斷開連接，而是先向客戶端發(fā)送“確認(rèn)包”，告訴它我知道了，我需要準(zhǔn)備一下才能斷開連接。
3） 客戶端收到“確認(rèn)包”后進(jìn)入FIN_WAIT_2狀態(tài)，等待服務(wù)器準(zhǔn)備完畢后再次發(fā)送數(shù)據(jù)包。
4） 等待片刻后，服務(wù)器準(zhǔn)備完畢，可以斷開連接，于是再主動向客戶端發(fā)送 FIN 包，告訴它我準(zhǔn)備好了，斷開連接吧。然后進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)。
5） 客戶端收到服務(wù)器的 FIN 包后，再向服務(wù)器發(fā)送 ACK 包，告訴它你斷開連接吧。然后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。
6） 服務(wù)器收到客戶端的 ACK 包后，就斷開連接，關(guān)閉套接字，進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。
TCP建立過程（三次握手）
所謂三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP連接，就是指建立一個TCP連接時，需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送3個包以確認(rèn)連接的建立。
?。?）第一次握手：Client將標(biāo)志位SYN置為1，隨機(jī)產(chǎn)生一個值seq=J，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)，等待Server確認(rèn)。
?。?）第二次握手：Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請求建立連接，Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1，ack=J+1，隨機(jī)產(chǎn)生一個值seq=K，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請求，Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)。
?。?）第三次握手：Client收到確認(rèn)后，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1，ack=K+1，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手，隨后Client與Server之間可以開始傳輸數(shù)據(jù)了。
注意：三次握手的序列號和確認(rèn)號，如果用（序列號，確認(rèn)號）表示一次握手，則三次握手的過程序列號和確認(rèn)號如下：
1） 第1步：客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個同步數(shù)據(jù)包請求建立連接，該數(shù)據(jù)包中，初始序列號（ISN）是客戶端隨機(jī)產(chǎn)生的一個值，確認(rèn)號是0；
2） 第2步：服務(wù)器收到這個同步請求數(shù)據(jù)包后，會對客戶端進(jìn)行一個同步確認(rèn)。這個數(shù)據(jù)包中，序列號（ISN）是服務(wù)器隨機(jī)產(chǎn)生的一個值，確認(rèn)號是客戶端的初始序列號+1；
3） 第3步：客戶端收到這個同步確認(rèn)數(shù)據(jù)包后，再對服務(wù)器進(jìn)行一個確認(rèn)。該數(shù)據(jù)包中，序列號是上一個同步請求數(shù)據(jù)包中的確認(rèn)號值，確認(rèn)號是服務(wù)器的初始序列號+1。
1、（X，0）
2、（Y，X+1）
3、（X+1，Y+1）
? TCP斷開連接過程（四次揮手）
【注意】中斷連接端可以是Client端，也可以是Server端。
假設(shè)Client端發(fā)起中斷連接請求，也就是發(fā)送FIN報文。Server端接到FIN報文后，意思是說“我Client端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給你了”，但是如果你還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完成，則不必急著關(guān)閉Socket，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。所以你先發(fā)送ACK，“告訴Client端，你的請求我收到了，但是我還沒準(zhǔn)備好，請繼續(xù)你等我的消息”。這個時候Client端就進(jìn)入FIN_WAIT狀態(tài)，繼續(xù)等待Server端的FIN報文。當(dāng)Server端確定數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，則向Client端發(fā)送FIN報文，“告訴Client端，好了，我這邊數(shù)據(jù)發(fā)完了，準(zhǔn)備好關(guān)閉連接了”。Client端收到FIN報文后，“就知道可以關(guān)閉連接了，但是他還是不相信網(wǎng)絡(luò)，怕Server端不知道要關(guān)閉，所以發(fā)送ACK后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，如果Server端沒有收到ACK則可以重傳。“，Server端收到ACK后，”就知道可以斷開連接了“。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復(fù)，則證明Server端已正常關(guān)閉，那好，我Client端也可以關(guān)閉連接了。Ok，TCP連接就這樣關(guān)閉了！
由于TCP連接時全雙工的，因此，每個方向都必須要單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉，這一原則是當(dāng)一方完成數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后，發(fā)送一個FIN來終止這一方向的連接，收到一個FIN只是意味著這一方向上沒有數(shù)據(jù)流動了，即不會再收到數(shù)據(jù)了，但是在這個TCP連接上仍然能夠發(fā)送數(shù)據(jù)，直到這一方向也發(fā)送了FIN。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動關(guān)閉，而另一方則執(zhí)行被動關(guān)閉，上圖描述的即是如此。
?。?）第一次揮手：Client發(fā)送一個FIN，用來關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳送，Client進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)。
?。?）第二次揮手：Server收到FIN后，發(fā)送一個ACK給Client，確認(rèn)序號為收到序號+1（與SYN相同，一個FIN占用一個序號），Server進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài)。
（3）第三次揮手：Server發(fā)送一個FIN，用來關(guān)閉Server到Client的數(shù)據(jù)傳送，Server進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)。
（4）第四次揮手：Client收到FIN后，Client進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，接著發(fā)送一個ACK給Server，確認(rèn)序號為收到序號+1，Server進(jìn)入CLOSED狀態(tài)，完成四次揮手。
四次揮手的序列號和確認(rèn)號
?。╱，0）
（v，u+1）
（w，u+1）
?。╱+1，w+1）
上面是一方主動關(guān)閉，另一方被動關(guān)閉的情況，實際中還會出現(xiàn)同時發(fā)起主動關(guān)閉的情況，具體流程如下圖：
【問題1】為什么連接的時候是三次握手，關(guān)閉的時候卻是四次握手？
答：因為當(dāng)Server端收到Client端的SYN連接請求報文后，可以直接發(fā)送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應(yīng)答的，SYN報文是用來同步的。但是關(guān)閉連接時，當(dāng)Server端收到FIN報文時，很可能并不會立即關(guān)閉SOCKET，所以只能先回復(fù)一個ACK報文，告訴Client端，”你發(fā)的FIN報文我收到了“。只有等到我Server端所有的報文都發(fā)送完了，我才能發(fā)送FIN報文，因此不能一起發(fā)送。故需要四步握手。
【問題2】為什么TIME_WAIT狀態(tài)需要經(jīng)過2MSL（最大報文段生存時間）才能返回到CLOSE狀態(tài)？
答：雖然按道理，四個報文都發(fā)送完畢，我們可以直接進(jìn)入CLOSE狀態(tài)了，但是我們必須假象網(wǎng)絡(luò)是不可靠的，有可以最后一個ACK丟失。所以TIME_WAIT狀態(tài)就是用來重發(fā)可能丟失的ACK報文。
為什么是2MSL，主要是為了考慮到如果最后一個ACK丟失，服務(wù)端會重新發(fā)FIN，客戶端等待2MSL，才能接收到服務(wù)端重新發(fā)送的FIN報文。
【問題3】RST的作用
RST表示復(fù)位，用來異常的關(guān)閉連接，在TCP的設(shè)計中它是不可或缺的。就像上面說的一樣，發(fā)送RST包關(guān)閉連接時，不必等緩沖區(qū)的包都發(fā)出去（不像上面的FIN包），直接就丟棄緩存區(qū)的包發(fā)送RST包。而接收端收到RST包后，也不必發(fā)送ACK包來確認(rèn)。
TCP處理程序會在自己認(rèn)為的異常時刻發(fā)送RST包。例如，A向B發(fā)起連接，但B之上并未監(jiān)聽相應(yīng)的端口，這時B操作系統(tǒng)上的TCP處理程序會發(fā)RST包。
又比如，AB正常建立連接了，正在通訊時，A向B發(fā)送了FIN包要求關(guān)連接，B發(fā)送ACK后，網(wǎng)斷了，A通過若干原因放棄了這個連接（例如進(jìn)程重啟）。網(wǎng)通了后，B又開始發(fā)數(shù)據(jù)包，A收到后表示壓力很大，不知道這野連接哪來的，就發(fā)了個RST包強(qiáng)制把連接關(guān)了，B收到后會出現(xiàn)connect reset by peer錯誤。
【問題4】當(dāng)URG=1時
緊急比特URG——當(dāng)URG＝1時，表明緊急指針字段有效。它告訴系統(tǒng)此報文段中有緊急數(shù)據(jù)，應(yīng)盡快傳送（相當(dāng)于高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)）。
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