TCP连接的建立与终止

TCP连接的建立与终止，TCP连接的建立采用三次握手的方式，如图1所示。

图1 TCP连接的建立
首先，需要建立连接的双方(如客户/服务器)的一方的接收端(服务器)能够被动地等待，另一方的请求端(客户)发送一个初始(SYN)的数据包到接收端，以指明其打算连接到的服务器的IP地址和端口号，以及双方建立连接的初始序列号;并设置其能够接收的TCP段的上限和一些可选项(如口令)。

接着，接收端会检查请求端发送来的数据包，看是否包含以上所提到的内容。如果没有上述内容，则会发送一个应答数据包，以指明拒绝该连接的建立。如果包含必需的内容且某个应用程序正在对所含的端口进行侦听，接收端会发回包含接收端初始序列号的SYN数据包作为应答。同时将确认序列号设置为“请求端发送来的初始序列号+1”，从而对请求端的SYN数据包进行确认。

最后，请求端必须对接收端的SYN数据包进行确认，即将确认序号设置为“接收端的初始序列号加1”，以对服务器的SYN数据包进行确认。

通过以上步骤，TCP建立过程中的请求端和接收端分别向对方发送了用于同步的SYN数据包，并且分别为对方的SYN数据包进行了确认。双方都确认可以与对方进行正常的数据连接，从而在双方之间的TCP会话被建立，数据可以得到可靠的传输。

TCP建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接需要经过四次握手，如图2所示(省略序列号说明)。

图2 TCP连接的终止

TCP连接终止的四次握手是由于TCP工作方式中的半关闭造成的。因为一个TCP连接是全双工的(即数据在两个方向上能同时向对方传递)，因此在数据传输的每个方向必须单独地进行关闭。这种原则就是当一方完成它的数据发送任务后发送一个FIN来终止这个方向的连接。

当一端收到一个FIN时，它必须通知应用层中相应的应用程序：另一端已经终止了那个方向的数据传送。发送FIN通常是应用层进行关闭的结果。收到一个FIN信息只意味着在这一方向上没有数据流动。一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。而这对于利用半关闭的应用来说是可能的，尽管在实际应用中只有很少的TCP应用程序这样做。

首先进行关闭的一方(即发送第一个FIN的)将执行主动关闭，而另一方(收到这个FIN的)执行被动关闭。通常一方完成主动关闭而另一方完成被动关闭。

发送FIN数据包的一方发起终止连接，它由客户端应用程序在关闭连接时发出。它将导致TCP客户端发送一个FIN，用来关闭从客户到服务器的数据传送。

当服务器收到这个FIN时，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1的数据包。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。同时TCP服务器还向应用程序传送一个文件结束符。

接着这个服务器程序就关闭它的连接，导致它向TCP请求端发送一个FIN数据包，客户必须发回一个确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

至此，终止连接过程结束，连接完全被终止。