TCP连接的建立和终止

TCP连接的建立：

服务器必须准备好接受外来的连接。这通过调用socket、bind和listen函数来完成，称为被动打开（passive open）。
客户通过调用connect进行主动打开（active open）。这引起客户TCP发送一个SYN（表示同步）分节，它告诉服务器客户将在（待建立的）连接中发送的数据的初试序列号。一般情况下SYN分节不携带数据，它只含有一个IP头部、一个TCP头部及可能有的TCP选项。
服务器必须确认客户的SYN，同时自己也得发送一个SYN分节，它含有服务器将在同一个连接中发送的数据的初始序列号。服务器以单个分节向客户发送SYN和对客户SYN的ACK（表示确认）。
客户必须确认服务器的SYN。



TCP的三次握手
TCP连接的终止：

某个应用进程首先调用close，我们称这一端执行主动关闭（active close）。这一端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
接收到FIN的另一端执行被动关闭（passive close）。这个FIN由TCP确认。他的接受也作为文件结束符传递给接收端应用进程（放在已排队等候该应用进程接受的任何其他数据之后），因为FIN的接受意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据。
一段时间后，接收到文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接口。这导致它的TCP也发送一个FIN。
接收到这个FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）对它进行确认。



TCP连接关闭时的分组交换
TCP状态转换图：



TCP连接中的分组交换
CLOSED状态：TCP未建立的一般状态
SYN_SENT状态：当应用进程在CLOSED状态下执行一个主动打开时（connect），TCP将发送一个SYN（J）并从CLOSED状态转换成该状态。
LISTEN状态：应用进程被动打开的状态（socket，bind，listen）。
SYN_RCVD状态：应用进程执行被动打开后，接收到一个SYN，TCP将发送一个ACK（J+1）和一个SYN（K）并从LISTEN状态转换成该状态。
ESTAB-LISHED状态：进程执行一个主动打开后，接收到一个捎带ACK的SYN，它将发送一个ACK并转换成该状态。这个最终状态是绝大多数数据传送发生的状态。

FIN_WAIT_1状态：如果应用进程在接收到文件结束符前调用close（主动关闭），发送一个FIN（M）则转换成该状态。
CLOSE_WAIT状态：如果在ESTAB-LISHED状态下，应用进程接收到FIN，并发送一个ACK（M+1），则转换成该状态。
FIN_WAIT_2状态：处在FIN_WAIT_1状态的进程收到也ACK（M+1），转换成该状态。
LAST_ACK状态：被动关闭一方也发送一个FIN（N），并从CLOSE_WAIT状态转换成该状态。
TIME_WAIT：主动关闭一方收到一个FIN(N)后，发送一个ACK（N+1），并转换成该状态。至此，整个TCP连接就完全关闭了，即重新进入CLOSED状态。