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TCP状态转换

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专栏：《Linux从小白到大神》《网络编程》

TCP状态转换示意图如下

针对上面的示意图，主要对以下几点进行解析

• 有哪些进程状态是可以捕捉到的？

  • LISTEN、ESTABLISHED、等，其他状态时间很短暂，捕捉不到。
  • netstat命令可以捕捉状态。

• 2MSL是什么？

  • 2MSL是等待时长，主动关闭连接的一方将会处于TIME_WAIT状态。
  • 1MSL大概是30S，处于TIME_WAIT状态的进程(主动断开连接的进程)不会立即终止，而是会等待2MSL的时间；而被动断开连接的一方，在LAST_ACK状态，一旦收到对方的ACK就会立即终止进程。

• 为什么主动断开的一方要等2MSL而被动断开的一方不需要等呢？

  • 因为有可能会出现这种情况，主动断开的一方(比如是client)属于TIME_WAIT时，向被断开的一方(比如说server)发送ACK，有可能对方没有收到，这时侯server会再发一次FIN，也就需要client再回复一次ACK（如果client没有等待就终止了，那么server发送的FIN就发送不到了，四次挥手就失败了），所以主动断开连接的一方要等待，来保证正常断开连接，而被断开的一方收到ACK就可以终止进程了，此时连接正常断开。

• 什么是半关闭？

  • 如何理解半关闭

    • A给B发送FIN(A调用了close函数), 但是B没有给A发送FIN(B没有调用close)
    • A断开了与B的连接, B没有断开与A的连接

  • 特点:

    • A不能给B发送数据, A可以收B发送的数据
    • B可以给A发送数据

  • 函数: int shutdown(int sockfd, int how);

    • sockfd: 要半关闭的一方对应的文件描述符

    • 通信的文件描述符

    • how:（可以只关读、只关写，或读写都关）

      • SHUT_RD - 0 - 读
      • SHUT_WR - 1 - 写
      • SHUT_RDWR - 2 - 读写

• 使用close()函数能否实现半关闭？

  • 不能。使用dup2函数可以复制一个文件描述符fd指向和sfd一样的内容，如果使用close(fd)关闭了对内核缓冲区的读写，但是还存在一个文件描述符sfd可以读写内核缓冲区，也就是说通信依然可以进行，这样并不能实现真正的半关闭。使用shutdown函数可以实现半关闭，是因为shutdown(fd, SHUT_RD)虽然在函数中只对fd关闭了读，但是它实际上是将缓冲区的读给关闭了，所有文件描述符（不管有多少个），都不能再读缓冲区了。

    

在使用套接字通信时，可以使用netstat命令捕捉进程状态或使用netstat查看网络相关状态信息，netstat的常用参数如下：

• -a (all)显示所有选项，默认不显示LISTEN相关进程，不加-a就不显示LISTEN进程。

• -p 显示建立相关链接的程序名。

• -n 拒绝显示别名，能显示数字的全部转化成数字。

• -t (tcp)仅显示tcp相关选项。

• -u (udp)仅显示udp相关选项。

• -l 仅列出有在 Listen (监听) 的服务状态。