TCP连接管理：建立、关闭与连接状态

TCP连接管理

TCP的运输连接包括连接建立、数据传送和连接释放三个阶段。运输连接管理就是对连接建立以及连接释放过程的管控，使其能正常运行。

连接建立的过程被称为三次握手（three-way handshake）：

1. 第一次握手：客户端的应用进程主动打开，并向服务端发出请求报文段。其首部中，SYN=1、seq=x。
2. 第二次握手：服务器应用进程被动打开，若同意客户端的请求，则发回确认报文。其首部中，SYN=1、ACK=1、ack=x+1、seq=y。
3. 第三次握手：客户端收到确认报文后，通知上层应用进程连接已建立，并向服务器发出确认报文。其首部，ACK=1、ack=y+1。当服务器收到客户端的确认报文后，也通知其上层应用进程连接已建立。

连接释放

连接释放的过程被称为四次挥手：

1. 第一次挥手：数据传输结束后，客户端应用进程发出连接释放报文段，并停止发送数据。其首部，FIN=1、seq=u。
2. 第二次挥手：服务器收到连接释放报文段后，发出确认报文。其首部，ack=u+1、seq=v。此时本次连接就进入了半关闭状态，客户端不再向服务器发送数据，而服务器仍会继续发送。
3. 第三次挥手：若服务器已经没有要向客户端发送的数据，其应用进程就通知服务器释放TCP连接。这个阶段服务器所发出的最后一个报文的首部中，FIN=1、ACK=1、seq=w、ack=u+1。
4. 第四次挥手：客户端收到连接释放报文段后，必须发出确认，ACK=1、seq=u+1、ack=w+1。再经过2倍最长报文段寿命MSL（Maximum Segment Lifetime），本次TCP连接真正结束。

连接状态与TIME-WAIT

典型主动关闭端经历ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、TIME-WAIT、CLOSED；被动关闭端经历ESTABLISHED、CLOSE-WAIT、LAST-ACK、CLOSED。TIME-WAIT允许最终ACK丢失时再次确认重复FIN，也让旧报文段在连接标识被复用之前失效。

这里分别画出四个关闭报文段，实际实现也可以把ACK与FIN合并；双方还可能同时关闭。RST是复位，不等同于正常的FIN关闭过程。