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TCP連接建立

在TCP/IP協(xié)議中，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù)，采用三次握手建立一個(gè)連接。

服務(wù)器必須準(zhǔn)備好接受外來(lái)的連接。這通過(guò)調(diào)用socket、 bind和listen函數(shù)來(lái)完成，稱為被動(dòng)打開(passive open)。

第一次握手：客戶通過(guò)調(diào)用connect進(jìn)行主動(dòng)打開(active open)。這引起客戶TCP發(fā)送一個(gè)SYN（表示同步）分節(jié)（SYN=J），它告訴服務(wù)器客戶將在連接中發(fā)送到數(shù)據(jù)的初始序列號(hào)。并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)器的確認(rèn)。

第二次握手：服務(wù)器必須確認(rèn)客戶的SYN，同時(shí)自己也得發(fā)送一個(gè)SYN分節(jié)，它含有服務(wù)器將在同一連接中發(fā)送的數(shù)據(jù)的初始序列號(hào)。服務(wù)器以單個(gè)字節(jié)向客戶發(fā)送SYN和對(duì)客戶SYN的ACK（表示確認(rèn)），此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)。

第三次握手：客戶收到服務(wù)器的SYN+ACK。向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)分節(jié)，此分節(jié)發(fā)送完畢，客戶服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。

 圖1：TCP握手建立連接

客戶端的初始序列號(hào)為J，而服務(wù)器的初始序列號(hào)為K。在ACK里的確認(rèn)號(hào)為發(fā)送這個(gè)ACK的一端所期待的下一個(gè)序列號(hào)。因?yàn)镾YN只占一個(gè)字節(jié)的序列號(hào)空間，所以每一個(gè)SYN的ACK中的確認(rèn)號(hào)都是相應(yīng)的初始序列號(hào)加1.類似地，每一個(gè)FIN（表示結(jié)束）的ACK中的確認(rèn)號(hào)為FIN的序列號(hào)加1.

完成三次握手，客戶端與服務(wù)器開始傳送數(shù)據(jù)，在上述過(guò)程中還有一些重要概念。

未連接隊(duì)列：在三次握手協(xié)議中，服務(wù)器維護(hù)一個(gè)未連接隊(duì)列，該隊(duì)列為每個(gè)客戶端的SYN包(syn=j)開設(shè)一個(gè)條目，該條目表明服務(wù)器已收到SYN包，并向客戶發(fā)出確認(rèn)，正在等待客戶端確認(rèn)包。這些條目所標(biāo)識(shí)的連接在服務(wù)器處于SYN_RECV狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)器收到客戶端確認(rèn)包時(shí)，刪除該條目，服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)。

TCP連接終止

TCP連接終止需四個(gè)分節(jié)。

 圖2：TCP揮手關(guān)閉連接

第一次握手：某個(gè)應(yīng)用進(jìn)程首先調(diào)用close，我們稱這一端執(zhí)行主動(dòng)關(guān)閉。這一端的TCP于是發(fā)送一個(gè)FIN分節(jié)，表示數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。

第二次握手：接收到FIN的另一端執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉（passive close）。這個(gè)FIN由TCP確認(rèn)。它的接收也作為文件結(jié)束符傳遞給接收端應(yīng)用進(jìn)程（放在已排隊(duì)等候應(yīng)用進(jìn)程接收到任何其他數(shù)據(jù)之后）

第三次握手：一段時(shí)間后，接收到文件結(jié)束符的應(yīng)用進(jìn)程將調(diào)用close關(guān)閉它的套接口。這導(dǎo)致它的TCP也發(fā)送一個(gè)FIN。

第四次握手：接收到這個(gè)FIN的原發(fā)送端TCP對(duì)它進(jìn)行確認(rèn)。

面向字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送流（如TCP字節(jié)流、Unix管道等）也使用EOF表示在某個(gè)方向上不再有數(shù)據(jù)待傳送。在TCP字節(jié)流中，EOF的讀或?qū)懲ㄟ^(guò)收發(fā)一個(gè)特殊的FIN分節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。