tcp状态转换图

这张图需要分为三个部分去看

第一部分：粗实线部分，表示发起主动连接或主动关闭请求。一般先发起主动连接和断开请求的都为客户端，因此可以认为这部分是客户端的状态变化。

第二部分：虚线部分，表示被动连接和被动关闭请求。一半被动接收连接和关闭请求的都为服务端，因此可以认为这部分是服务端的状态变化。

第三部分：细实线部分，表示两端同时发起连接或关闭请求。

主动连接或主动关闭

我们先从上到下分析下粗实线部分。客户端初始状态为CLOSED，首先客户端发起主动连接请求，发送一个SYN，然后状态变为SYN_SENT，接下来接收到服务端的回应ACK，表示对连接请求的回应，同时接收到了服务端的一个连接请求SYN，然后客户端对服务端的连接请求作一个回应，回复一个ACK，客户端的状态变为ESTABLISHED。这个过程就是TCP三次握手过程。

再往下走，客户端发起一个关闭请求FIN，然后状态变为FIN_WAIT_1，然后接收到服务端的回应ACK后，状态变为FIN_WAIT_2，这个时候就处于半关闭状态。继续往下走，客户端接收到服务端发起的关闭请求FIN，客户端对服务端关闭请求做出回应ACK，这个时候状态就变为TIME_WAIT状态。等待2MSL时间后，状态变为CLOSED。这个过程也就是TCP四次挥手过程。

被动连接或被动关闭

然后我们分析下虚线部分。初始状态为CLOSED，服务端调用accept函数后，进入监听状态LISTEN，然后服务端接收到客户端的连接请求SYN，服务端对连接请求作回应ACK，同时服务端发起连接请求SYN，这个时候服务端状态变为SYN_RCVD，服务端接收到客户端对连接请求回应ACK后，状态变为ESTABLISHED。这个过程为TCP三次握手过程。

继续沿虚线走，客户端发起一个断开请求FIN，服务端作出回应ACK，然后服务端状态变为CLOSE_WAIT。服务端再发起一个关闭请求FIN，状态变为LAST_ACK，接收到客户端的回应ACK后，状态变为CLOSED。这个过程为四次挥手过程。

两端同时发起请求

然后分析下细实线部分，两边同时发起连接和关闭请求。接收连接请求SYN的同时发起了连接请求。作出ACK回应后，进入状态ESTABLISHED。这种情况比较极端。

继续往下看关闭连接部分，一方发送关闭请求FIN后进入FIN_WAIT_1，同时接收到了对方的关闭请求FIN，回复ACK后状态变为CLOSING。接收到ACK回应后，状态变为TIME_WAIT。如果同时接收到FIN+ACK，并且同时回复了一个ACK，就直接由FIN_WAIT_1进入TIME_WAIT状态。

状态介绍

CLOSED：表示初始状态。

LISTEN：该状态表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受连接。

SYN_SENT：这个状态与SYN_RCVD遥相呼应，当客户端SOCKET执行CONNECT连接时，它首先发送SYN报文，随即进入到了SYN_SENT状态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT状态表示客户端已发送SYN报文。

SYN_RCVD: 该状态表示接收到SYN报文，在正常情况下，这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过程中的一个中间状态，很短暂。此种状态时，当收到客户端的ACK报文后，会进入到ESTABLISHED状态。

ESTABLISHED：表示连接已经建立。

FIN_WAIT_1: FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。区别是：FIN_WAIT_1状态是当socket在ESTABLISHED状态时，想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该socket进入到FIN_WAIT_1状态。FIN_WAIT_2状态是当对方回应ACK后，该socket进入到FIN_WAIT_2状态，正常情况下，对方应马上回应ACK报文，所以FIN_WAIT_1状态一般较难见到，而FIN_WAIT_2状态可用netstat看到。

FIN_WAIT_2：主动关闭链接的一方，发出FIN收到ACK以后进入该状态。称之为半连接或半关闭状态。该状态下的socket只能接收数据，不能发。

TIME_WAIT : 表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，等2MSL后即可回到CLOSED可用状态。如果FIN_WAIT_1状态下，收到对方同时带 FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态。

CLOSING: 这种状态较特殊，属于一种较罕见的状态。正常情况下，当你发送FIN报文后，按理来说是应该先收到（或同时收到）对方的 ACK报文，再收到对方的FIN报文。但是CLOSING状态表示你发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢？如果双方几乎在同时close一个SOCKET的话，那么就出现了双方同时发送FIN报文的情况，也即会出现CLOSING状态，表示双方都正在关闭SOCKET连接。

CLOSE_WAIT : 此种状态表示在等待关闭。当对方关闭一个SOCKET后发送FIN报文给自己，系统会回应一个ACK报文给对方，此时则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢，察看是否还有数据发送给对方，如果没有可以 close这个SOCKET，发送FIN报文给对方，即关闭连接。所以在CLOSE_WAIT状态下，需要关闭连接。

LAST_ACK: 该状态是被动关闭一方在发送FIN报文后，最后等待对方的ACK报文。当收到ACK报文后，即可以进入到CLOSED可用状态。

重点知识

TCP这些状态中，我们需要重点掌握三种状态：ESTABLISHED，FIN_WAIT_2，TIME_WAIT。

FIN_WAIT_2：进入这个状态后，就处于一个半关闭状态。在面试过程中，很多面试官会问，为什么TCP握手需要三次，而挥手需要四次。就是因为TCP允许半关闭，而半关闭处于的状态就是FIN_WAIT_2。

TIME_WAIT：处于这个状态时，需要等待2MSL(这个时间大概为1min)的时间才会进入CLOSED。而为什么要等待这个时间呢，因为TCP是可靠性的传输协议，最后发送一次ACK后，因为不知道对方有没有收到回应，所以要进行一个等待。如果对方没有收到回应，会重新发起断开请求FIN，然后再重新回应ACK。

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