TCP 状态变化

 

关闭socket分为主动关闭（Active closure）和被动关闭（Passive closure）两种情况。前者是指有本地主机主动发起的关闭；而后者则是指本地主机检测到远程主机发起关闭之后，作出回应，从而关闭整个连接。将关闭部分的状态转移摘出来，就得到了下图：

 

发生原因
通过图上，我们来分析，什么情况下，连接处于CLOSE_WAIT状态呢？
在被动关闭连接情况下，在已经接收到FIN，但是还没有发送自己的FIN的时刻，连接处于CLOSE_WAIT状态。
通常来讲，CLOSE_WAIT状态的持续时间应该很短，正如SYN_RCVD状态。但是在一些特殊情况下，就会出现连接长时间处于CLOSE_WAIT状态的情况。

出现大量close_wait的现象，主要原因是某种情况下对方关闭了socket链接，但是我方忙与读或者写，没有关闭连接。代码需要判断socket，一旦读到0，断开连接，read返回负，检查一下errno，如果不是AGAIN，就断开连接。

 

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起初每个socket都是CLOSED状态，当客户端初使化一个连接，他发送一个SYN包到服务器，客户端进入SYN_SENT状态。服务器接收到SYN包，反馈一个SYN-ACK包，客户端接收后返馈一个ACK包客户端变成ESTABLISHED状态，如果长时间没收到SYN-ACK包，客户端超时进入CLOSED状态。

当服务器绑定并监听某一端口时，socket的状态是LISTEN，当客户企图建立连接时，服务器收到一个SYN包，并反馈SYN-ACK包。服务器状态变成SYN_RCVD，当客户端发送一个ACK包时，服务器socket变成ESTABLISHED状态。

当一个程序在ESTABLISHED状态时有两种图径关闭它，第一是主动关闭，第二是被动关闭。如果你要主动关闭的话，发送一个FIN包。当你的程序closesocket或者shutdown（标记），你的程序发送一个FIN包到peer，你的socket变成FIN_WAIT_1状态。peer反馈一个ACK包，你的socket进入FIN_WAIT_2状态。如果peer也在关闭连接，那么它将发送一个FIN包到你的电脑，你反馈一个ACK包，并转成TIME_WAIT状态。　　TIME_WAIT状态又号2MSL等待状态。MSL意思是最大段生命周期（Maximum+Segment+Lifetime)表明一个包存在于网络上到被丢弃之间的时间。每个IP包有一个TTL(time_to_live)，当它减到0时则包被丢弃。每个路由器使TTL减一并且传送该包。当一个程序进入TIME_WAIT状态时，他有２个MSL的时间，这个充许TCP重发最后的ACK，万一最后的ACK丢失了，使得FIN被重新传输。在2MSL等待状态完成后，socket进入CLOSED状态。

被动关闭：当程序收到一个FIN包从peer，并反馈一个ACK包，于是程序的socket转入CLOSE_WAIT状态。因为peer已经关闭了，所以不能发任何消息了。但程序还可以。要关闭连接，程序自已发送给自已FIN，使程序的TCP socket状态变成LAST_ACK状态，当程序从peer收到ACK包时，程序进入CLOSED状态。

 

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