怎樣去讀懂TCP的狀態轉換圖？

1.概述

我第一次看這個轉換圖的時候，看的有點蒙，雖然知道表示的是TCP連接的狀態轉換圖，但是不知道怎麽去看這個圖，怎麽去理出個頭緒，可能比較笨吧。

閱讀這個圖，首先從整體上需要知道，這個圖表示的是TCP從建立到斷開過程中，客戶端和服務器各自的狀態變遷，頭腦裏先有這個概念，然後為了表述方便，在途中的某些狀態點標註了字符。

2.三次握手建立連接

由起始點A開始TCP建立連接的三次握手。

A->B->D->E 表示的是服務器在TCP連接建立過程中的狀態變遷

A->C->E 表示的是客戶端在TCP連接建立過程中的狀態變遷

正常連接建立的整體流程：

A->B，服務端的應用進程建立套接字，監聽客戶端的連接，此時服務器端由CLOSED轉換為LISTEN狀態，等待客戶端連接

A->C，客戶端的應用進程主動連接服務器，發送第一個SYN握手，此時客戶端狀態變遷為SYN_SENT

B->D，服務器接收到客戶端發送的SYN，然後回復客戶端SYN，ACK應答，此時服務端的狀態變遷為SYN_RCVD

C->E，客戶端接收到服務端的SYN，ACK，客戶端狀態變遷為ESTABLISHED,並發送ACK給服務器

D->E，服務端接收到客戶端的ACK應答，服務端狀態變遷為ESTABLISHED，至此TCP連接的三次握手過程完成，服務器和客戶端建立了連接，客戶端主動連接，服務端被動連接

連接建立過程中的異常情況：

D->B，服務器在接受到客戶端的第一個SYN後，狀態變遷為SYN_RCVD，並給客戶端發送了SYN，ACK應答，正常情況來說，客戶端會接收到服務端的應答，並回復一個ACK應答給服務端，但是如果出現異常情況，比如客戶端的應用進程主動關閉或者客戶端接收服務器的SYN，ACK回包超時，客戶端會給服務端回一個RST，此時客戶端的狀態會從SYN_SENT變遷為CLOSED，服務端在接收到RST後，會從SYN_RCVD變遷為LISTEN

3.四次握手斷開連接

TCP連接斷開需要經歷四次握手，假設客戶端主動斷開連接。

E->F->G， 表示服務端在TCP連接斷開過程中的狀態變遷

E->J->L->H， 表示客戶端在TCP連接斷開過程中的狀態變遷

正常連接斷開：

E->J，客戶端應用進程主動關閉，發送FIN，客戶端狀態變遷為FIN_WAIT_1

E->F->G，服務端收到FIN，狀態變遷為CLOSED_WAIT，並給客戶端發送一個ACK，且服務端的應用進程會接受這個FIN作為一個文件結束符，一段時間後，接受到這個文件結束符的應用進程將調用close關閉套接字，這將導致TCP會給客戶端發送一個FIN，此時服務器狀態變遷為LAST_ACK

J->L->H，客戶端收到ACK之後，狀態變遷為FIN_WAIT_2，在這之後，收到服務端close發送的FIN，狀態變遷為TIME_WAIT，並應答一個ACK給服務端

服務端在收到這個ACK後，服務端就完全關閉，狀態變遷為CLOSED，而客戶端在2MSL超時後，也會完全關閉，狀態變遷為CLOSED

這個TIME_WAIT設計的還是十分巧妙的，後續可以再補充TIME_WAIT和一些異常情況的說明

TCP狀態轉換圖的理解