"TCP的有限状态机-计算机网络串讲"
在计算机网络中，TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输层协议。TCP的有限状态机描述了TCP连接建立、数据传输、连接关闭的整个过程，包含了多个状态和相应的转换。以下是TCP状态机的主要状态和转换：
1. **CLOSED**：这是TCP连接的初始状态，表示一个TCP端口没有建立任何连接。
2. **LISTEN**：当一个TCP端口开始监听来自其他主机的连接请求时，它进入监听状态。
3. **SYN_SENT**：在主动打开连接的过程中，发送方发送了一个SYN（同步序列编号）报文段，等待对方的SYN+ACK响应，此时状态变为SYN_SENT。
4. **SYN_RECEIVED**：接收方接收到SYN并回应SYN+ACK，自身状态转为SYN_RECEIVED。
5. **ESTABLISHED**：当发送方收到确认ACK后，连接建立成功，进入已建立状态，可以开始数据传输。
6. **CLOSE_WAIT**：在被动关闭阶段，当接收方接收到FIN（结束）报文段，表示对端想要关闭连接，但本地应用层还没有完成数据传输，所以接收方进入CLOSE_WAIT状态。
7. **FIN_WAIT_1**：主动关闭的一方发送完FIN报文段后，等待对方的ACK。
8. **FIN_WAIT_2**：当收到ACK后，主动关闭方进入FIN_WAIT_2状态，等待对方的FIN报文段。
9. **CLOSING**：如果在FIN_WAIT_1状态下收到FIN，表示双方都尝试关闭连接，这时进入CLOSING状态，等待最后的ACK。
10. **LAST_ACK**：当收到FIN并且已经发送了FIN的连接，等待最后的ACK到达，进入LAST_ACK状态。
11. **TIME_WAIT**：发送完FIN并收到对方的FIN+ACK后，发送方进入TIME_WAIT状态，等待足够的时间确保对方接收到所有的ACK，这个时间通常是两倍的报文段最大生存期。
计算机网络的分层模型，如OSI七层模型和TCP/IP四层模型（或者五层、六层模型），是解决不同环境和操作系统下通信问题的有效方法。分层模型将复杂的问题分解为更小、更易管理的部分，每层都有其特定的责任和接口，通过服务数据单元（SDU）和协议数据单元（PDU）在相邻层之间交互。例如，TCP/IP协议族包括了网络接口层、网际层、传输层和应用层，每层都有其特定的协议，如IP协议负责网络层的数据传输，TCP协议则负责传输层的可靠性保证。
协议是控制网络中数据交换的规则，包括语法（数据和控制信息的结构）、语义（如何解释这些信息并采取行动）和同步（事件的顺序）。协议可以通过形式化的描述、程序代码来实现，并通过接口提供服务给上层应用。
TCP的有限状态机和计算机网络的分层模型是理解网络通信的关键，它们确保了数据的可靠传输和高效通信。
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