TCP连接与断开，状态迁移图详解

一、概述

本文主要对TCP状态转移图中的三次握手和四次挥手进行总结，关于握手和挥手的流程大家可以看下面这篇：
https://blog.csdn.net/hjlogzw/article/details/122312496

二、详解状态迁移图

先来一张经典状态迁移图：

CLOSED：初始状态。

LISTEN：即服务端处于监听状态，可以接收客户连接了，一般在调用listen函数后处于该状态。

SYN_RCVD：一般表示服务端的状态，即接收到SYN报文后一直到客户端返回三次握手的最后一个ACK报文，在收到客户端ACK后就建立连接，进入到ESTABLISHED状态。

SYN_SENT：一般表示客户端的状态，与SYN_RCVD对应，当客户端调用connect函数时，首先会发送SYN报文，这时就进入到了SYN_SENT状态，并等待服务端的ACK报文。

ESTABLISHED：该状态代表连接已建立。

FIN_WAIT_1：当连接进入ESTABLISHED状态后，若一端想主动关闭连接，向对端发送FIN报文，此时就进入到FIN_WAIT_1状态，当对端回复ACK报文后，则进入到FIN_WAIT_2状态。

FIN_WAIT_2：处于改状态下的连接处于半连接状态，即表示一方要求关闭连接，但对方暂时还有数据要发送，稍后再关闭连接。

TIME_WAIT：当收到对方的FIN报文，并发送了ACK报文后，就变为TIME_WAIT状态，在等待2MSL后就回到初始状态CLOSED。值得注意的是，如果在FIN_WAIT_1状态下，收到对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，就可以直接进入到TIME_WAIT状态，不用经过FIN_WAIT_2状态，如下图所示。

CLOSING：这种状态比较罕见，一般情况下，在发送FIN报文后，应该先收到对方的ACK报文，再收到（或同时收到）对方的FIN报文。可是CLOSING状态表示的是发送FIN报文后，没有收到对方的ACK报文，而是也收到了对方的FIN报文，这其实说明双方是同时要close本次连接，如下图所示：

CLOSE_WAIT：即等待关闭，当对端调用close后发送FIN报文给本端，在回应ACK后就进入到了CLOSE_WAIT状态，接下来就需要考虑是否还有数据未发送给对方，没有的话就可以发送FIN报文给对方，从而关闭连接。

LAST_ACK：即被动关闭的一方在发送FIN报文后，等待对方的ACK报文时的状态，收到后就会进入到CLOSED初始状态。

注：
2MSL的原因：

1. 让4次握手关闭流程更加可靠；4次握手的最后一个ACK是是由主动关闭方发送出去的，若这个ACK丢失，被动关闭方会再次发一个FIN过来。若主动关闭方能够保持一个2MSL的TIME_WAIT状态，则有更大的机会让丢失的ACK被再次发送出去。
2. 防止最后一个响应包对新建连接造成影响。

参考：
https://blog.csdn.net/qq_32642107/article/details/107289298
https://www.csdn.net/tags/MtTaEg3sMzAxNTI3LWJsb2cO0O0O.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1707040989071212058&wfr=spider&for=pc
https://wenku.baidu.com/view/d165f05c3b3567ec102d8a2a.html