TCP之连接管理

三次握手和四次挥手

　　TCP通信过程包括三个步骤：建立TCP连接通道（三次握手）、数据传输和断开TCP连接通道（四次挥手），如下图所示：
　　　　　
TIME_WAIT状态： 指Active Opener在关闭连接前要等待2MSL的时间。 TIME_WAIT主要有两个作用：一个是给active closer重新发送ACK报文的机会；另外一个作用则是同一个四元组(源ip、源端口、目的IP、目的端口)标识的连接一般只有在TIME_WAIT结束后才能重新建立。

半开连接和半关连接

半关闭连接： TCP连接只有一方发送了FIN，另一方没有发出FIN包，仍然可以在一个方向上正常发送数据。如下图所示，客户端发送了FIN，表示不再发送数据，服务器仍可以向客户端发送数据，此时连接的状态称为“半关闭”。
　　　　　

半开连接： TCP连接的一端异常关闭，另一端由于感知不到仍处于“ESTABLISHED”状态的情况。比如一个常见的情况是TCP连接的一端异常断电，就会导致TCP的半开连接。如果没有数据传输，对端就不会知道本端的异常而一直处于ESTABLISHED状态。

连接的关闭

　　连接的关闭分为两种：FIN 和 RST;
FIN: 正常关闭连接的方式。特点是：只有等到发送缓冲区的所有数据发送完成之后才会发送FIN包，保证不丢失数据。
RST: 异常关闭连接的方式。特点是：

1. 发送端：丢掉发送缓冲区的数据，并立即发送RST包；
2. 接受端：不产生响应，直接终止连接并通知应用层； 阻塞模型下，内核无法主动通知应用层出错，只有应用层主动调用read()或者write()这样的IO系统调用时，内核才会利用出错来通知应用层对端RST。非阻塞模型下，select或者epoll会返回sockfd可读,应用层对其进行读取时，read()会报错RST。

发送RST的几种场景

1. connect一个不存在的端口；
2. 向一个已经关掉的连接发送数据；
3. 向一个已经崩溃的对端发送数据（连接之前已经被建立）；
4. close(sockfd)时，直接丢弃接收缓冲区未读取的数据，并给对方发一个RST。这个是由SO_LINGER选项来控制的；
5. a重启，收到b的保活探针，a发rst，通知b。