一 預備知識-兩將軍問題

? ? 兩將軍問題：紅藍兩軍作戰(zhàn)，藍軍戰(zhàn)斗力強大榕堰，紅1軍或紅2軍與其單獨作戰(zhàn)都打不過藍軍竖慧，所以需要紅一軍與紅二軍聯(lián)合對藍軍發(fā)起進攻，紅軍1首先通知紅軍2明早10點發(fā)起總攻逆屡，如圖1-1圾旨，紅軍2接到消息需要回復“好的紅軍1，我已經收到你得消息魏蔗，確認明早10點發(fā)動總攻”砍的。因為消息傳遞路線必須經過藍軍營地，所以雙方傳遞消息的信使很有可能被藍軍俘獲莺治。為了確保消息的可靠性廓鞠，紅1、紅2雙方在發(fā)出一個消息之后都想得到對方的消息回執(zhí)谣旁。但是這會導致消息無線循環(huán)下去床佳，如圖1-2。那么如何解決這個可靠性的問題呢榄审，其實沒有辦法解決砌们，只要保證雙方各自都有一次成功的發(fā)送、回執(zhí)就可以了瘟判。

圖1-1 紅軍發(fā)送消息

圖1-2 無限回執(zhí)

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二 TCP連接的三次握手

? ? ?兩將軍問題也存在網絡世界里怨绣，客戶端、服務器建立連接不可能無限的確認下去拷获，只要保證客戶端和服務器分別對自己的收篮撑、發(fā)能力做一次確認即可，如下圖匆瓜。 客戶端和服務器分別對自己的收赢笨、發(fā)能力做一次確認至少需要3次握手未蝌。

圖2-1 TCP連接

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?3次握手的具體過程、狀態(tài)如下：

（1）首先客戶端和服務器都處于CLOSED狀態(tài)茧妒。

（2）服務器處于LISTEN狀態(tài)萧吠，具體為服務器調用Socket、bind桐筏、listen函數(shù)纸型，進入阻塞狀態(tài)。

（3）客戶端發(fā)送SYN（同步序列編號）梅忌，發(fā)送完畢客戶端進入SYN_SENT狀態(tài)狰腌。

（4）服務端收到SYN，發(fā)送SYN+ASK牧氮，發(fā)送完畢進入SYN_RCVD狀態(tài)琼腔。

（5）客戶端收到服務端發(fā)來的SYN+ASK，發(fā)送服務端等待的ASK踱葛，發(fā)送完畢客戶端進入ESTABLISHED狀態(tài)丹莲，準備數(shù)據(jù)傳輸,到此客戶端已經滿足了對自己收發(fā)能力的一次驗證。

（6）服務端收到客戶端發(fā)來的ASK尸诽，與客戶端一樣甥材，到此服務端也已經滿足了對自己收發(fā)能力的一次驗證，所以也進入ESTABLISHED狀態(tài)性含，準備數(shù)據(jù)傳輸替废。

（7）準備開始傳輸數(shù)據(jù)

三 TCP斷開四次揮手

圖3-1 TCP斷開

TCP斷開連接有兩種情況或者說是場景慌申，1 客戶端先斷開連接丢早，當然也可能是服務器先斷開連接皆的，總之是一前一后。 2 雙方同時發(fā)起斷開連接操作究恤。下面分別介紹兩種場景：

? 場景一

（1）客戶端先發(fā)起斷開連接操作俭令，客戶端向服務端發(fā)送FIN，發(fā)送完畢客戶端進入FIN_WAIT_1狀態(tài)部宿。

（2）服務端收到客戶端發(fā)來的FIN抄腔，服務端發(fā)送ACK，發(fā)送完畢進入CLOSED_WAIT狀態(tài)理张。

（3）客戶端收到服務端的ACK回復赫蛇，客戶端進入FIN_WAIT_2狀態(tài)，如果后面服務端沒有回應客戶端雾叭，在TCP協(xié)議層面來講悟耘，客戶端將永遠停留在這個狀態(tài)了，不過還好织狐，操作系統(tǒng)著這塊做了處理暂幼，有一個超時時間筏勒。

（4）此時TCP連接進入半關閉狀態(tài)，即客戶端主旺嬉，服務端從的這條線路已經關閉管行，不過服務端主，客戶端從的這條線路還處于打開狀態(tài)邪媳。

（5）服務端向客戶端發(fā)送FIN捐顷，發(fā)送完畢，服務端進入LAST_ASK狀態(tài)雨效。

（6）客戶端收到服務端的FIN后回復服務端ACK套菜，回復完畢進入TIME_WAIT狀態(tài)，為什么要進入這個狀態(tài)设易？因為第6步是客戶端的最后一條回復，服務端很有可能收不到蛹头，收不到服務端就會重發(fā)顿肺，所以客戶端還要等待一會。

（7）服務端收到客戶端的ACK回復之后渣蜗，不再做響應屠尊，回到初始的CLOSED狀態(tài)，在連接池中等待下一次的復用耕拷。

（8）客戶端保持TIME_WAIT狀態(tài)讼昆，超時之后同樣進入CLOSED狀態(tài)。

?場景二

（1）客戶端骚烧、服務器雙方同時發(fā)送FIN浸赫，雙方同時進入FIN_WAIT_1狀態(tài)

（2）雙方都接到了對方的ACK，此時雙方都會進入CLOSING狀態(tài)赃绊。

（3）雙方同時進入TIME_WAIT狀態(tài)既峡，為什么要進入這個狀態(tài)而不是直接進入CLOSED狀態(tài)呢？假設客戶端和服務端本次是第X次建立連接碧查、關閉連接运敢。如果立即關閉，隨后建立第X+1次連接忠售，建立連接成功之后传惠，第X次的丟包的數(shù)據(jù)有可能繞了一大圈又回來了，那就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤稻扬，為了避免這種情況所以要進入TIME_WAIT狀態(tài)卦方，以保證舊連接的數(shù)據(jù)不會再回來。

（4）TIME_WAIT超時之后泰佳，雙雙進入CLOSED狀態(tài)愿汰。

四 TCP狀態(tài)圖

圖4-1 TCP狀態(tài)圖

有了上面對TCP連接3次握手4次揮手的介紹困后，再來理解TCP的狀態(tài)圖就不困難了，無非就是對TCP連接3次握手4次揮手過程的打包概述而已衬廷。