TCP断开链接的四次握手

TCP是面连接的可靠传输，具有流量控制，拥塞控制的保证数据包按序到达的传输控制协议。

TCP是面向连接的，因此TCP数据传输的过程是：建立连接 、数据传输、断开连接。

1.建立连接：三次握手：

          client  ----syn----->  server ： syn_received

          client <---ack\syn--  server:    syn_sent

          client  ----ack------>   server :  established.

2. 数据传输： 拥塞控制，流量控制、（停等协议， 慢启动、快恢复）等等，

3. 连接的断开：四次握手

           

状态迁移

1). SO_LINGER/ SO_REUSEADDR
 TCP正常的关闭过程如下（四次握手过程）：
    (FIN_WAIT_1) A       ---FIN--->        B(CLOSE_WAIT)
    (FIN_WAIT_2) A       <--ACK--         B(CLOSE_WAIT)
    (TIME_WAIT)  A        <--FIN----       B(LAST_ACK)
    (TIME_WAIT)  A        ---ACK->        B(CLOSED)
    Ø  A端首先发送一个FIN请求给B端，请求断开连接，

        发送FIN请求后，  A端的TCP状态变为FIN_WAIT_1，

        接收到FIN请求后, B端的TCP状态变更为CLOSE_WAIT。

    Ø  B端接收到FIN请求后，B端回一个ACK给A端，确认接收到的FIN请求，

        A接收到ACK确认后，A端的TCP状态变更为为FIN_WAIT_2。

    Ø  B端接着再发送一个FIN请求给A端，

       与连接过程的3次握手过程不一样，这个FIN请求之所以并不是与上一个确认一起发送，

       之所以如此处理，是因为TCP是双通道的，允许在发送ACK请求后，并不马上发FIN请求，

       即只关闭A到B端的数据流，仍然允许B端到A端的数据流。

      这个FIN请求发送之后，B端的TCP状态变更为LAST_ACK，

      A端的状态变更为TIME_WAIT。

    Ø  A端接收到B端的FIN请求后，再回B端一个ACK信息，对上一个FIN请求进行确认，到此时B端状态变更为CLOSED，Socket可以关闭。
   

除了如上正常的关闭（优雅关闭）之外，TCP还提供了另外一种非优雅的关闭方式RST(Reset)
   (CLOSED) A         ---RST-->      B (CLOSED)
   Ø  A端发送RST状态之后，TCP进入CLOSED状态，B端接收到RST后，也即可进入CLOSED状态。

正常(优雅)关闭存在的问题 ：   

在第一种关闭方式上（优雅关闭），非常遗憾，A端在最后发送一个ACK请求后，并不能马上将该Socket回收，

 因为A并不能确定B一定能够接收到这个ACK确认，因此A端必须对这个Socket维持TIME_WAIT状态2MSL.

(MSL=Max Segment Lifetime，取决于操作系统和TCP实现，该值为30秒、60秒或2分钟)。

如果A端是客户端，这并不会成为问题；但如果A端是服务端，那就很危险了，如果连接的Socket非常多，而又维持如此多的TIME_WAIT状态的话，那么有可能会将Socket耗尽（报Too Many Open File）。

    服务端为了解决这个问题，可选择的方式有三种：
    Ø  保证由客户端主动发起关闭（即B端为服务器）
    Ø  关闭的时候使用RST的方式（非优雅关闭）
    Ø  对处于TIME_WAIT状态的TCP允许重用
     一般我们当然最好是选择第一种方式，

实在没有办法的时候，我们可以使用SO_LINGER选择第二种方式，使用SO_REUSEADDR选择第三种方式