11 TCP 协议（状态机）

兰博

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1. TCP 状态机

TCP 协议太复杂了，连接的建立与终止在前面都已经有所介绍，所有的规则都可以用一张 TCP 状态变迁图来表示。

图1 TCP 状态机

这张图非常经典，网络上都可以找得到，但是这里我用彩色线条重新画了一遍。接下来就是关于图 1 的几点说明：

• 绿色粗实线和蓝色粗虚线表示正常的状态变迁。
• 红色细实线表示异常变迁。
• 顶层的 CLOSED 状态是一个假想的起点和终点，并不是一个真正的状态。
  

2. 连接建立和断开时序图

这里再次将三次握手和四次挥手的时序图画出来，同时标记上变迁的状态。如图 2 所示。

图2 TCP 正常连接建立和终止对应的状态

3. 状态机解读

图 1 中，可以看到有很多异常的状态变迁，其中有同时打开（两个服务器之间互相请求建立连接）；还有同时关闭（进入 CLOSING 状态）。

并不是所有系统都能够实现同时打开的功能，比如早期的内核版本并不支持 LISTEN 到 SYN_SENT 的变迁。

SYN_RCVD 变迁到 LISTEN 状态是有条件的：只有正常的进入到 SYN_RCVD 状态时（即蓝色粗虚线，从 LISTEN 进入 SYN_RCVD），然后收到 RST 段，就又可以回到 LISTEN 状态。

4. 总结

• 掌握 TCP 的 11 种状态
  

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