TCP状态转换

tcp协议连接开始会经过三次握手，客户端和服务器开始都会处于CLOSED状态
第一次握手：客户端会先发送SYN请求给服务器，客户端处于SYN_SET状态，
第二次握手：服务器接收到SYN后，发给客户端ACK回答和SYN请求，服务器从LISTEN变成SYN_RCVD
第三次握手：客户端接收到ACK和SYN请求后，发送给服务器ACK回应，客户端从SYN_SET变成ESTABLISHED状态，服务器接收到ACK回应后，也变为ESTABLISHED状态

tcp协议关闭会经过四次握手，假设客户端为主动关闭，服务器为被动关闭
第一次握手：客户端发送FIN请求，状态变为FIN_WAIT_1
第二次握手：服务器接收到FIN请求，同时发送ACK应答，状态为CLOSE_WAIT,客户端收到ACK应答后，变为FIN_WAIT_2状态，此时处于半关闭的状态
第三次握手：服务器发送FIN请求，状态为LACK_ACK
第四次握手：客户端接收到FIN请求后，发送ACK应答，状态变为TIME_WAIT，等待2MSL之后关闭

• CLOSED：表示初始状态。
• LISTEN：该状态表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受连接。
• SYN_SENT：这个状态与SYN_RCVD遥相呼应，当客户端SOCKET执行CONNECT连接时，它首先发送SYN报文，随即进入到了SYN_SENT状态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT状态表示客户端已发送SYN报文。
• SYN_RCVD: 该状态表示接收到SYN报文，在正常情况下，这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过程中的一个中间状态，很短暂。此种状态时，当收到客户端的ACK报文后，会进入到ESTABLISHED状态。
• ESTABLISHED：表示连接已经建立。
• FIN_WAIT_1: FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。区别是：FIN_WAIT_1状态是当socket在ESTABLISHED状态时，想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该socket进入到FIN_WAIT_1状态。
  FIN_WAIT_2状态是当对方回应ACK后，该socket进入到FIN_WAIT_2状态，正常情况下，对方应马上回应ACK报文，所以FIN_WAIT_1状态一般较难见到，而FIN_WAIT_2状态可用netstat看到。
• FIN_WAIT_2：主动关闭链接的一方，发出FIN收到ACK以后进入该状态。称之为半连接或半关闭状态。该状态下的socket只能接收数据，不能发。
• TIME_WAIT: 表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，等2MSL后即可回到CLOSED可用状态。如果FIN_WAIT_1状态下，收到对方同时带
  FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态。
• CLOSING: 这种状态较特殊，属于一种较罕见的状态。正常情况下，当你发送FIN报文后，按理来说是应该先收到（或同时收到）对方的 ACK报文，再收到对方的FIN报文。但是CLOSING状态表示你发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢？如果双方几乎在同时close一个SOCKET的话，那么就出现了双方同时发送FIN报文的情况，也即会出现CLOSING状态，表示双方都正在关闭SOCKET连接。
• CLOSE_WAIT: 此种状态表示在等待关闭。当对方关闭一个SOCKET后发送FIN报文给自己，系统会回应一个ACK报文给对方，此时则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢，察看是否还有数据发送给对方，如果没有可以close这个SOCKET，发送FIN报文给对方，即关闭连接。所以在CLOSE_WAIT状态下，需要关闭连接。
• LAST_ACK: 该状态是被动关闭一方在发送FIN报文后，最后等待对方的ACK报文。当收到ACK报文后，即可以进入到CLOSED可用状态。

为什么需要等待2MSL？

当客户端也就是主动关闭的一端，接收到服务器也就是被动关闭的一端的FIN请求时，需要回应ACK回应，但是客户端并不能保证ACK回应服务器一定能收到，就添加了一个保护机制，在2MSL时间内，如果服务器没有收到ACK回应，服务器会再一次发送FIN请求，知道能收到客户端收到ACK回应。服务器在2MSL之内一直没有收到的话，客户端将做超时处理，关闭失败。
作用：

• 让4次握手关闭流程更加可靠，4次握手的最后一个ACK是是由主动关闭方发送出去的，若这个ACK丢失，被动关闭方会再次发一个FIN过来。若主动关闭方能够保持一个2MSL的TIME_WAIT状态，则有更大的机会让丢失的ACK被再次发送出去。
• 防止lost duplicate对后续新建正常链接的传输造成破坏。lost uplicate在实际的网络中非常常见，经常是由于路由器产生故障，路径无法收敛，导致一个packet在路由器A，B，C之间做类似死循环的跳转。IP头部有个TTL，限制了一个包在网络中的最大跳数，因此这个包有两种命运，要么最后TTL变为0，在网络中消失；要么TTL在变为0之前路由器路径收敛，它凭借剩余的TTL跳数终于到达目的地。但非常可惜的是TCP通过超时重传机制在早些时候发送了一个跟它一模一样的包，并先于它达到了目的地，因此它的命运也就注定被TCP协议栈抛弃。

端口复用

在server的TCP连接没有完全断开之前不允许重新监听是不合理的
在server代码的socket()和bind()调用之间插入如下代码：

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