TCP连接建立与终止详解：原理与过程解析

本文档深入剖析了TCP连接的建立与终止过程，结合网络模型和TCP协议的特点展开讨论。首先，文章提及了两种常见的网络模型：OSI七层模型和Linux中的TCP/IP四层概念模型，包括了各自的应用层（如FTP、HTTP等）、表示层、会话层（如SMTP、DNS）、传输层（TCP、UDP、RTCP）以及网络层、数据链路层和物理层的具体协议和实现。 TCP（Transmission Control Protocol）是一种重要的传输层协议，它在IP协议之上提供了面向连接的服务，确保数据传输的可靠性和顺序性。TCP的特点包括面向流、全双工、可靠性传输、确认机制等。TCP报文格式包含源端口、目的端口、序列号、确认号和多个标志位，如URG（紧急指针）、ACK（确认序号）、PSH（立即交付）、RST（重置连接）、SYN（同步序号）和FIN（结束传输）等，这些元素共同协作确保了TCP连接的高效工作。 TCP连接的建立过程通常分为三个阶段：SYN_SENT（主动打开，客户端发起连接）、SYN_RECEIVED（服务器响应）和ESTABLISHED（连接成功）。例如，客户端（192.168.160.74:1069）向服务器（192.168.160.75:53）发送SYN包，服务器接收到后回应SYN+ACK包，双方通过交换ACK确认彼此已收到并同意建立连接。在这个过程中，确认序号和序列号的使用至关重要，它们帮助TCP检测丢失的报文并维护数据的一致性。 当连接结束时，TCP会经历FIN（客户端）和FIN（服务器）两个步骤。客户端先发送FIN，表示它不再发送数据，然后等待服务器的ACK确认。服务器在收到FIN后，如果还有未发送的数据，它会先发送ACK，然后发送FIN并等待客户端的确认。当双方都发送FIN并收到对方的ACK后，连接进入TIME_WAIT状态，确保数据完全传输且没有未确认的报文，最终连接状态变为CLOSED。 本文详细阐述了TCP连接的建立过程，从网络模型的视角，到TCP协议的运作机制，再到实际操作中的端口号、序号和标志位，展示了TCP如何确保可靠的数据传输，并介绍了连接建立和终止的完整流程。这对于理解网络通信和设计高性能的TCP应用程序具有重要意义。