TCP运输连接管理

• TCP是面向连接的协议
• TCP基于运输连接来传送TCP报文段
• TCP运输连接有三个阶段
• 建立连接
• 数据传输
• 释放连接
  
• 在TCP连接建立的过程中需要解决以下三个问题

1. 要使TCP双方能够确知对方的存在
2. 要允许TCP双方协商一些参数（如最大窗口值、是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等）；
3. 能够对运输实体资源（如缓存大小、连接表中的项目等）进行分配。

三次握手过程的图解

一开始两台主机都处于CLOSED状态，主机B中的TCP服务进程创建传输控制块，用来存储TCP连接中的重要信息，例如TCP连接表、指向发送和接收缓存的指针、指向重传队列的指针、当前的发送和接受序号等。接下来主机B准备接受主机A的TCP连接请求，进入LISTEN状态。主机A也是先建立传输控制块，然后向主机B发送TCP连接请求报文（不携带数据），并进入SYN-SENT状态。若主机B收到主机A的请求报文后，同意建立连接，则会向主机A发送TCP请求确认报文（不携带数据），并进入SYN-RCVD状态。主机A收到主机B 的报文后，会向主机B发送TCP确认报文（可携带数据），并进入ESTAB-LISHED状态，主机B收到该报文后，也进入ESTAB-LISHED状态，这是TCP双方便可以基于已经建立好的连接进行传输了。

问题：TCP建立连接最后一次报文是否多余，即能否基于两报文建立连接？

答案是不能的。如下图的假设情况，若是两次报文传输，则最后会造成服务器的资源浪费。

TCP释放连接的四次挥手图解

现在主机A与主机B都处于连接已建立状态，此时主机A中的应用进程通知主机A的TCP释放连接，也就是主动关闭连接，主机A向主机B发送TCP释放连接报文，进入FIN-WAIT-1状态。主机B收到报文后，会向主机A发送TCP确认报文段，并进入CLOSE-WAIT状态，此时TCP服务器进程应该通知其高层应用进程，TCP客户进程要断开与自己的连接，这是的TCP客户进程处于半关闭状态（TCP客户进程以及没有数据要向服务器进程发送了，但如果服务器进程还有数据要发送的话，客户进程依然要接收）。主机A收到主机B的确认报文段之后，进入FIN-WAIT2状态。当主机B中的服务器进程没有数据要向主机A发送的时候，就会向主机A发送TCP连接释放报文段，并进入LAST-ACK状态。主机A收到了主机B的报文段之后，就会向主机B发送TCP确认报文段，并且进入TME-WAIT状态，主机B收到了主机A的确认报文段之后，就进入CLOSED状态，而此时的主机A中的客户进程还需要经过2MSL（4min）时间段的等待，才会进入CLOSED状态。

问题：为什么主机A需要等待2MSL时间段才能进入CLOSED状态？

答案是，若不等待直接进入CLOSED状态，有可能会造成服务器最后无法关闭，等待2MSL时长也可以使连接中没有旧报文段的信息。

以上便是有关TCP连接时的三次握手和释放时的四次挥手问题