TCP狀態轉換

tcp協議連接開始會經過三次握手，客戶端和服務器開始都會處于CLOSED狀態
第一次握手：客戶端會先發送SYN請求給服務器，客戶端處于SYN_SET狀態，
第二次握手：服務器接收到SYN后，發給客戶端ACK回答和SYN請求，服務器從LISTEN變成SYN_RCVD
第三次握手：客戶端接收到ACK和SYN請求后，發送給服務器ACK回應，客戶端從SYN_SET變成ESTABLISHED狀態，服務器接收到ACK回應后，也變為ESTABLISHED狀態

tcp協議關閉會經過四次握手，假設客戶端為主動關閉，服務器為被動關閉
第一次握手：客戶端發送FIN請求，狀態變為FIN_WAIT_1
第二次握手：服務器接收到FIN請求，同時發送ACK應答，狀態為CLOSE_WAIT,客戶端收到ACK應答后，變為FIN_WAIT_2狀態，此時處于半關閉的狀態
第三次握手：服務器發送FIN請求，狀態為LACK_ACK
第四次握手：客戶端接收到FIN請求后，發送ACK應答，狀態變為TIME_WAIT，等待2MSL之后關閉

• CLOSED：表示初始狀態。
• LISTEN：該狀態表示服務器端的某個SOCKET處于監聽狀態，可以接受連接。
• SYN_SENT：這個狀態與SYN_RCVD遙相呼應，當客戶端SOCKET執行CONNECT連接時，它首先發送SYN報文，隨即進入到了SYN_SENT狀態，并等待服務端的發送三次握手中的第2個報文。SYN_SENT狀態表示客戶端已發送SYN報文。
• SYN_RCVD: 該狀態表示接收到SYN報文，在正常情況下，這個狀態是服務器端的SOCKET在建立TCP連接時的三次握手會話過程中的一個中間狀態，很短暫。此種狀態時，當收到客戶端的ACK報文后，會進入到ESTABLISHED狀態。
• ESTABLISHED：表示連接已經建立。
• FIN_WAIT_1: FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。區別是：FIN_WAIT_1狀態是當socket在ESTABLISHED狀態時，想主動關閉連接，向對方發送了FIN報文，此時該socket進入到FIN_WAIT_1狀態。
  FIN_WAIT_2狀態是當對方回應ACK后，該socket進入到FIN_WAIT_2狀態，正常情況下，對方應馬上回應ACK報文，所以FIN_WAIT_1狀態一般較難見到，而FIN_WAIT_2狀態可用netstat看到。
• FIN_WAIT_2：主動關閉鏈接的一方，發出FIN收到ACK以后進入該狀態。稱之為半連接或半關閉狀態。該狀態下的socket只能接收數據，不能發。
• TIME_WAIT: 表示收到了對方的FIN報文，并發送出了ACK報文，等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態。如果FIN_WAIT_1狀態下，收到對方同時帶
  FIN標志和ACK標志的報文時，可以直接進入到TIME_WAIT狀態，而無須經過FIN_WAIT_2狀態。
• CLOSING: 這種狀態較特殊，屬于一種較罕見的狀態。正常情況下，當你發送FIN報文后，按理來說是應該先收到（或同時收到）對方的 ACK報文，再收到對方的FIN報文。但是CLOSING狀態表示你發送FIN報文后，并沒有收到對方的ACK報文，反而卻也收到了對方的FIN報文。什么情況下會出現此種情況呢？如果雙方幾乎在同時close一個SOCKET的話，那么就出現了雙方同時發送FIN報文的情況，也即會出現CLOSING狀態，表示雙方都正在關閉SOCKET連接。
• CLOSE_WAIT: 此種狀態表示在等待關閉。當對方關閉一個SOCKET后發送FIN報文給自己，系統會回應一個ACK報文給對方，此時則進入到CLOSE_WAIT狀態。接下來呢，察看是否還有數據發送給對方，如果沒有可以close這個SOCKET，發送FIN報文給對方，即關閉連接。所以在CLOSE_WAIT狀態下，需要關閉連接。
• LAST_ACK: 該狀態是被動關閉一方在發送FIN報文后，最后等待對方的ACK報文。當收到ACK報文后，即可以進入到CLOSED可用狀態。

為什么需要等待2MSL？

當客戶端也就是主動關閉的一端，接收到服務器也就是被動關閉的一端的FIN請求時，需要回應ACK回應，但是客戶端并不能保證ACK回應服務器一定能收到，就添加了一個保護機制，在2MSL時間內，如果服務器沒有收到ACK回應，服務器會再一次發送FIN請求，知道能收到客戶端收到ACK回應。服務器在2MSL之內一直沒有收到的話，客戶端將做超時處理，關閉失敗。
作用：

• 讓4次握手關閉流程更加可靠，4次握手的最后一個ACK是是由主動關閉方發送出去的，若這個ACK丟失，被動關閉方會再次發一個FIN過來。若主動關閉方能夠保持一個2MSL的TIME_WAIT狀態，則有更大的機會讓丟失的ACK被再次發送出去。
• 防止lost duplicate對后續新建正常鏈接的傳輸造成破壞。lost uplicate在實際的網絡中非常常見，經常是由于路由器產生故障，路徑無法收斂，導致一個packet在路由器A，B，C之間做類似死循環的跳轉。IP頭部有個TTL，限制了一個包在網絡中的最大跳數，因此這個包有兩種命運，要么最后TTL變為0，在網絡中消失；要么TTL在變為0之前路由器路徑收斂，它憑借剩余的TTL跳數終于到達目的地。但非常可惜的是TCP通過超時重傳機制在早些時候發送了一個跟它一模一樣的包，并先于它達到了目的地，因此它的命運也就注定被TCP協議棧拋棄。

端口復用

在server的TCP連接沒有完全斷開之前不允許重新監聽是不合理的
在server代碼的socket()和bind()調用之間插入如下代碼：

int opt = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));