TCP 是面向连接的协议。运输连接使用传送TCP报文的。TCP运输连接建立和释放是每一次面向连接的通信中必不可少的过程。因此,运输连接就有三个过程,即,连接建立,数据传输和连接释放。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常的进行。
TCP的连接建立(三次握手):
假定主机A运行的是TCP 客户程序,而主机B运行的是TCP服务器程序。最初两端的进程都处于CLOSED(关闭)状态。注意A是主动打开连接,B是被动打开连接。
B的TCP服务器进程先创建传输控制块TCB,准备接受客户进程的连接请求,然后服务器进程处于LISTEN状态,等待客户的连接请求。如有,即作出反应。
A的TCP客户进程也是首先创建传输控制块TCB,然后向B发出连接请求报文段,这时的首部中的同步位SYN=1,同时选择一个初始序号seq=x,TCP规定,SYN报文段不能携带数据,但要消耗一个序号。这时,TCP客户进程进入SYN-SENT(同步已发送)状态。
B收到连接请求报文段后,如果同意连接请求,则向A发送确认。在确认报文段中应把SYN位和ACK位 都置1,确认号是ack=x+1,同时也为自己选择一个序号seq=y,注意这个报文段因为不能携带数据但同样要消耗一个序号。这时的TCP服务器进程进入SYN-RCVD(同步收到)状态。
TCP客户进程收到B的确认后,还要想B进行确认。确认报文段的ACK置 1,确认号是ack=y+1,而自己的序号seq=x+1。TCP的标准规定,ACK报文段可以携带数据,但如果不携带数据就不消耗序号,在这种情况下,下一个数据段的序号仍是seq=x+1。这时TCP连接已经建立,A进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。
当B收到A的确认后也进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。
以上的连接建立过程也可以叫做三次握手。
TCP的连接释放(四次挥手):
数据传输结束后,通信的双方都可释放连接。现在A和B都处于ESTABLISHED状态,A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段,并停止再发送数据,主动关闭TCP连接。A把连接释放报文段首部的终止控制位FIN置1,其序号sqe=u,它等于前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加1,。这时的A进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态,等待B的确认。注意,TCP规定,FIN报文段即使不携带数据也要消耗一个序号。
B收到连接释放报文段后即发出确认,确认号ack=u+1,而 这个报文段自己的序号是v,等于B前面已传送过来的数据的最后一个字节的序号加1,。然后B就进入CLOSED-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器进程这时应通知高层应用程序,因而从A到B这个方向的连接已经释放了,这时的TCP连接就处于半关闭状态。即A已经没有数据要发送了,但B若发送数据,A还要接受。就是说,从B到A这个方向的连接并未关闭,这个状态可能会维持一段时间。
A收到来自B的确认后,就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待B发出的连接释放报文段。
若B已经没有要向A发送的数据,其应用进程就通知TCP释放连接。这时B发出的连接释放报文段必须使FIN=1,现在假定B的序号为w(在半关闭状态下B可能有发送了一些数据)。B还必须重复上次已发送过的确认序号ack=u+1。这时B进入LAST-ACK(最后确认)状态,等待A的确认。
A在收到B的连接释放报文段后,必须对此发出确认。在确认报文段中把ACK置1,确认号为ack=w+1,而自己的序号是seq=u+1,然后进入TIME-WAIT(时间等待)状态。注意现在连接还没有释放掉。必须经过时间等待计时器设置的时间2MSL后,A才进入到CLOSED状态。时间MSL叫做最长报文段寿命。因此A进入到TIME-WAIT状态后,要经过2MSL进入到CLOSED状态,才能进行下一次的连接。当A撤销相应的传输控制块TCB后,就结束了这次的TCP连接。
上述的连接释放过程就是四次挥手,也有人叫做四次握手,是一个意思。。。