Learning Notes

Appearance

3.10. 事件处理 ​

本节给出的处理流程只是一种可能的实现示例。其他实现可以采用略有不同的处理顺序，但差异应仅限于细节，不应涉及实质内容。

TCP 端点的活动可以视为对事件的响应。事件分为三类：用户调用、到达的报文段和超时。本节描述 TCP 端点对各类事件的具体处理；在许多情况下，所需的处理取决于连接所处的状态。

事件包括：

  • 用户调用： OPEN、SEND、RECEIVE、CLOSE、ABORT、STATUS。
  • 到达的报文段： SEGMENT ARRIVES。
  • 超时： USER TIMEOUT、RETRANSMISSION TIMEOUT、TIME-WAIT TIMEOUT。

TCP/用户接口的模型是：用户命令会立即获得返回结果，之后还可能通过事件或伪中断收到延迟响应。下文描述中的“signal（通知）”即表示触发这种延迟响应。

本文中的错误响应用字符串表示。例如，用户命令引用不存在的连接时，会收到 error: connection not open。

下文中序列号、确认号、窗口等的所有算术运算均按 2³²（序列号空间的大小）取模；=< 表示按 2³² 取模意义上的小于或等于。

处理传入报文段的一种自然思路是：先检验序列号是否有效，即报文段内容是否落在序列号空间中预期的“接收窗口”范围内；然后一般按序列号顺序排队并处理。

如果报文段与已收到的其他报文段重叠，则对其进行重构，使其只保留新数据，并相应调整首部字段。

若未明确说明状态变化，TCP 连接保持当前状态。

3.10.1. OPEN 调用 ​

CLOSED 状态（即不存在 TCB） ​

  • 创建新的传输控制块（TCB），用于保存连接状态信息。填入本地套接字标识、远端套接字、Diffserv 字段、安全级别/隔离域以及用户超时信息。被动 OPEN 中，远端套接字的某些部分可能未指定，稍后将根据传入 SYN 报文段的参数填入。检查用户是否有权使用所请求的安全级别和 Diffserv 值；若无权，返回 error: Diffserv value not allowed 或 error: security/compartment not allowed。如果是被动 OPEN，进入 LISTEN 状态并返回。如果是主动 OPEN 且未指定远端套接字，返回 error: remote socket unspecified；如果已指定远端套接字，则发送 SYN 报文段：选择初始发送序列号（ISS），发送 <SEQ=ISS><CTL=SYN>，设置 SND.UNA = ISS、SND.NXT = ISS+1，进入 SYN-SENT 状态并返回。
  • 如果调用方无权访问指定的本地套接字，返回 error: connection illegal for this process。如果没有空间创建新连接，返回 error: insufficient resources。

LISTEN 状态 ​

  • 如果 OPEN 调用是主动调用且指定了远端套接字，则将连接从被动转为主动，选择 ISS 并发送 SYN，设置 SND.UNA = ISS、SND.NXT = ISS+1，进入 SYN-SENT。与 SEND 关联的数据可以随 SYN 一同发送，也可以排队，待进入 ESTABLISHED 状态后再发送。如果命令请求了紧急位，则由该命令产生的数据报文段必须携带紧急位。如果没有空间对该请求排队，返回 error: insufficient resources。如果未指定远端套接字，返回 error: remote socket unspecified。

SYN-SENT、SYN-RECEIVED、ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSE-WAIT、CLOSING、LAST-ACK 状态 ​

本调用在这些状态下没有额外动作，连接保持当前状态。

TIME-WAIT 状态 ​

  • 返回 error: connection already exists。

3.10.2. SEND 调用 ​

CLOSED 状态（即不存在 TCB） ​

  • 如果用户无权访问该连接，返回 error: connection illegal for this process。
  • 否则返回 error: connection does not exist。

LISTEN 状态 ​

  • 如果指定了远端套接字，则将连接从被动转为主动，选择 ISS 并发送 SYN，设置 SND.UNA = ISS、SND.NXT = ISS+1，进入 SYN-SENT。本次 SEND 关联的数据可以随 SYN 一同发送，也可以排队，待进入 ESTABLISHED 状态后再发送。如果命令请求了紧急位，则由本次命令产生的数据报文段必须携带紧急位。如果没有空间对该请求排队，返回 error: insufficient resources。如果未指定远端套接字，返回 error: remote socket unspecified。

SYN-SENT 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

SYN-RECEIVED 状态 ​

  • 将数据排队，待进入 ESTABLISHED 状态后发送。如果没有空间排队，返回 error: insufficient resources。

ESTABLISHED、CLOSE-WAIT 状态 ​

  • 将缓冲区数据分段，并捎带确认（确认值为 RCV.NXT）发送。如果没有足够空间保存该缓冲区，直接返回 error: insufficient resources。
  • 如果设置了 URGENT 标志，则设置 SND.UP <- SND.NXT，并在发出的报文段中设置紧急指针。

FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSING、LAST-ACK 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

TIME-WAIT 状态 ​

  • 返回 error: connection closing，不处理该请求。

3.10.3. RECEIVE 调用 ​

CLOSED 状态（即不存在 TCB） ​

  • 如果用户无权访问该连接，返回 error: connection illegal for this process。
  • 否则返回 error: connection does not exist。

LISTEN、SYN-SENT 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

SYN-RECEIVED 状态 ​

  • 将请求排队，待进入 ESTABLISHED 状态后处理。如果没有空间排队，返回 error: insufficient resources。

ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2 状态 ​

  • 如果已排队的传入报文段不足以满足请求，则将请求排队。如果没有排队空间保存该 RECEIVE，返回 error: insufficient resources。
  • 将已排队的传入报文段重组到接收缓冲区并返回给用户；若遇到 PUSH，则标记“已见推送”（PUSH）。
  • 如果 RCV.UP 超前于当前正交付给用户的数据位置，则通知用户存在紧急数据。
  • 当 TCP 端点承担起向用户交付数据的责任时，必须通过确认告知发送方这一情况。确认的形成方式见传入报文段处理部分。

CLOSE-WAIT 状态 ​

  • 远端已发送 FIN，因此 RECEIVE 只能由当前已有、但尚未交付给用户的数据来满足。如果没有等待交付的正文，RECEIVE 返回 error: connection closing；否则用剩余数据满足该请求。

CLOSING、LAST-ACK 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

TIME-WAIT 状态 ​

  • 返回 error: connection closing。

3.10.4. CLOSE 调用 ​

CLOSED 状态（即不存在 TCB） ​

  • 如果用户无权访问该连接，返回 error: connection illegal for this process。
  • 否则返回 error: connection does not exist。

LISTEN 状态 ​

  • 对所有未完成的 RECEIVE 返回 error: closing。删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

SYN-SENT 状态 ​

  • 删除 TCB，并向所有已排队的 SEND 或 RECEIVE 返回 error: closing。

SYN-RECEIVED 状态 ​

  • 如果尚未发出过 SEND 且没有待发送的数据，则形成并发送 FIN，进入 FIN-WAIT-1；否则将 CLOSE 排队，待进入 ESTABLISHED 状态后处理。

ESTABLISHED 状态 ​

  • 将该请求排队，待此前所有 SEND 完成分段后，形成并发送 FIN；无论哪种情况都进入 FIN-WAIT-1。

FIN-WAIT-1 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

FIN-WAIT-2 状态 ​

  • 严格来说这属于错误，应返回 error: connection closing。不过只要不再发送第二个 FIN，返回 ok 也可接受（第一个 FIN 仍可重传）。

CLOSE-WAIT 状态 ​

  • 将该请求排队，待此前所有 SEND 完成分段后发送 FIN，进入 LAST-ACK。

CLOSING、LAST-ACK 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

TIME-WAIT 状态 ​

  • 返回 error: connection closing。

3.10.5. ABORT 调用 ​

CLOSED 状态（即不存在 TCB） ​

  • 如果用户无权访问该连接，返回 error: connection illegal for this process。
  • 否则返回 error: connection does not exist。

LISTEN 状态 ​

  • 对所有未完成的 RECEIVE 返回 error: connection reset。删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

SYN-SENT 状态 ​

  • 对所有排队的 SEND 和 RECEIVE 发出 connection reset 通知。删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

SYN-RECEIVED、ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSE-WAIT 状态 ​

  • 发送复位报文段：

    text
    <SEQ=SND.NXT><CTL=RST>

  • 对所有排队的 SEND 和 RECEIVE 发出 connection reset 通知；清空所有排队等待发送或重传的报文段，但保留上面形成的 RST。删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

CLOSING、LAST-ACK 状态 ​

本调用没有额外动作，连接保持当前状态。

TIME-WAIT 状态 ​

  • 返回 ok，删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

3.10.6. STATUS 调用 ​

CLOSED 状态（即不存在 TCB） ​

  • 如果用户无权访问该连接，返回 error: connection illegal for this process。
  • 否则返回 error: connection does not exist。

其余状态均返回对应状态和 TCB 指针：

当前状态返回值
LISTENstate = LISTEN 和 TCB 指针
SYN-SENTstate = SYN-SENT 和 TCB 指针
SYN-RECEIVEDstate = SYN-RECEIVED 和 TCB 指针
ESTABLISHEDstate = ESTABLISHED 和 TCB 指针
FIN-WAIT-1state = FIN-WAIT-1 和 TCB 指针
FIN-WAIT-2state = FIN-WAIT-2 和 TCB 指针
CLOSE-WAITstate = CLOSE-WAIT 和 TCB 指针
CLOSINGstate = CLOSING 和 TCB 指针
LAST-ACKstate = LAST-ACK 和 TCB 指针
TIME-WAITstate = TIME-WAIT 和 TCB 指针

3.10.7. SEGMENT ARRIVES ​

3.10.7.1. CLOSED 状态 ​

如果状态为 CLOSED（即不存在 TCB）：

  • 丢弃传入报文段中的所有数据。包含 RST 的传入报文段直接丢弃；不包含 RST 的传入报文段则触发响应 RST。确认字段和序列字段的取值，应使复位报文段对发送了问题报文段的 TCP 端点而言是可接受的。

  • 如果 ACK 位关闭，使用序列号零：

    text
    <SEQ=0><ACK=SEG.SEQ+SEG.LEN><CTL=RST,ACK>

  • 如果 ACK 位打开：

    text
    <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>

  • 返回。

3.10.7.2. LISTEN 状态 ​

如果状态为 LISTEN：

  1. 第一步检查 RST： 传入的 RST 不可能有效，因为它不可能是对本连接实例已发送内容的响应。应忽略传入的 RST 并返回。

  2. 第二步检查 ACK： 仍处于 LISTEN 状态的连接收到任何确认都是异常的。对于任何携带 ACK 的到达报文段，都应形成可接受的复位：

    text
    <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>

    然后返回。

  3. 第三步检查 SYN： 如果设置了 SYN 位，检查安全级别/隔离域。如果传入报文段的安全级别/隔离域与 TCB 中的值不完全匹配，则发送复位并返回：

    text
    <SEQ=0><ACK=SEG.SEQ+SEG.LEN><CTL=RST,ACK>

    设置 RCV.NXT = SEG.SEQ+1、IRS = SEG.SEQ，并将其他控制信息或正文排队，留待稍后处理。选择 ISS，并发送以下形式的 SYN 报文段：

    text
    <SEQ=ISS><ACK=RCV.NXT><CTL=SYN,ACK>

    设置 SND.NXT = ISS+1、SND.UNA = ISS，并将连接状态改为 SYN-RECEIVED。注意，与 SYN 一同到达的其他控制信息或数据将在 SYN-RECEIVED 状态下处理，但不应重复处理 SYN 和 ACK。如果监听请求未完整指定远端套接字，则在此时填入未指定的字段。

  4. 第四步：其他数据或控制。 正常情况下不应到达这一步，丢弃报文段并返回。任何其他控制报文段或携带数据的报文段（不含 SYN）都必须带 ACK，因此本会在第二步的 ACK 处理中被丢弃，除非它在第一步的 RST 检查中就已先被丢弃。

3.10.7.3. SYN-SENT 状态 ​

如果状态为 SYN-SENT：

  1. 第一步检查 ACK 位： 如果设置了 ACK 位，且 SEG.ACK =< ISS 或 SEG.ACK > SND.NXT，则发送复位；但如果同时设置了 RST 位，则丢弃报文段并返回。复位的形式为：

    text
    <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>

    发送后丢弃报文段并返回。如果 SND.UNA < SEG.ACK =< SND.NXT，则该 ACK 可接受。一些已部署的 TCP 代码采用 SEG.ACK == SND.NXT 的判断（即 == 而非 =<）；但对于能够在 SYN 上携带数据发送的 TCP 栈，这种判断并不合适，因为对端可能未接受或未确认 SYN 上的全部数据。

  2. 第二步检查 RST 位： RFC 5961 描述了一种潜在的盲复位攻击及其缓解方案。该缓解方案的具体适用范围见 RFC 5961，它不能替代密码学保护（如 IPsec 或 TCP-AO）。支持该缓解方案的 TCP 实现，在执行下一段所述动作之前，应先检查序列号是否与 RCV.NXT 精确匹配。

    如果 ACK 可接受，则向用户通知 error: connection reset，丢弃报文段，进入 CLOSED，删除 TCB 并返回；如果没有 ACK，则丢弃报文段并返回。

  3. 第三步检查安全级别/隔离域： 如果报文段中的安全级别/隔离域与 TCB 中的值不完全匹配，则发送复位：

    • 有 ACK 时：<SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>。
    • 无 ACK 时：<SEQ=0><ACK=SEG.SEQ+SEG.LEN><CTL=RST,ACK>。

    如果发送了复位，则丢弃报文段并返回。

  4. 第四步检查 SYN 位： 只有当 ACK 无误或不存在 ACK，且报文段不含 RST 时，才会到达这一步。

    • 如果设置了 SYN，且安全级别/隔离域可接受，则设置 RCV.NXT = SEG.SEQ+1、IRS = SEG.SEQ。如果存在 ACK，则将 SND.UNA 推进到 SEG.ACK，并从重传队列中删除由此得到确认的报文段。

    • 如果 SND.UNA > ISS（本端 SYN 已得到确认），则将连接状态改为 ESTABLISHED，形成并发送：

      text
      <SEQ=SND.NXT><ACK=RCV.NXT><CTL=ACK>

      可以将排队等待发送的数据或控制信息包含在其中。有些 TCP 实现会在收到的报文段带有数据、后续处理本就会产生确认时，抑制为确认 SYN 而额外发送的这个报文段，从而节省一个报文段。如果报文段中还有其他控制信息或正文，则转到第 3.10.7.4 节第六步继续处理（检查 URG）；否则返回。

    • 否则进入 SYN-RECEIVED，形成并发送 SYN,ACK：

      text
      <SEQ=ISS><ACK=RCV.NXT><CTL=SYN,ACK>

      设置：

      text
      SND.WND <- SEG.WND
SND.WL1 <- SEG.SEQ
SND.WL2 <- SEG.ACK

      如果报文段中还有其他控制信息或正文，则将其排队，待进入 ESTABLISHED 状态后处理，然后返回。

      在 SYN 报文段上发送和接收应用数据是合法的，上文提到的“正文”即指这类数据。围绕这一话题，历史上存在大量错误说法和误解，一些防火墙及安全设备也将其视为可疑行为。然而，T/TCP 曾使用这一能力，TCP Fast Open（TFO）也在使用它，因此实现和网络设备必须允许这种用法。

  5. 第五步： 如果 SYN 和 RST 都未设置，则丢弃报文段并返回。

3.10.7.4. 其他状态 ​

对于其他状态，按以下顺序处理。

第一步：检查序列号 ​

适用状态为 SYN-RECEIVED、ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSE-WAIT、CLOSING、LAST-ACK 和 TIME-WAIT。

  • 报文段按序处理。到达时先进行初步检查，以丢弃旧的重复报文段；进一步的处理则按 SEG.SEQ 顺序进行。如果报文段内容跨越新旧之间的边界，则只处理新的部分。

  • 一般而言，收到报文段后的处理必须尽可能聚合 ACK 报文段（MUST-58）。例如，如果 TCP 端点正在处理一系列已排队的报文段，必须全部处理完毕后才发送任何 ACK（MUST-59）。

  • 传入报文段的可接受性测试有四种情况：

    报文段长度接收窗口测试
    00SEG.SEQ = RCV.NXT
    0>0RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
    >00不可接受
    >0>0RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND，或 RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND

    表 6：报文段可接受性测试。

  • 实现此处描述的序列号验证时，需注意若干情形，参见附录 A.2。

  • 当 RCV.WND 为零时，任何报文段都不可接受；但应特别允许有效的 ACK、URG 和 RST。

  • 如果传入报文段不可接受，则应发送应答确认；但如果设置了 RST，则丢弃报文段并返回。确认的形式为：

    text
    <SEQ=SND.NXT><ACK=RCV.NXT><CTL=ACK>

    发送确认后，丢弃该不可接受的报文段并返回。

  • 注意，对于 TIME-WAIT 状态，RFC 6191 描述了一种利用时间戳处理传入 SYN 的改进算法，而不依赖此处描述的序列号检查。实现了该改进算法后，TIME-WAIT 连接收到带时间戳选项的传入 SYN 时，上述逻辑不再适用。

  • 下文的讨论均假定报文段是理想化的：从 RCV.NXT 开始且不超出窗口。可以对实际报文段进行裁剪以符合这一假定，即去掉落在窗口之外的部分（包括 SYN 和 FIN），且仅当裁剪后的报文段从 RCV.NXT 开始时才继续处理。起始序列号更大的报文段应保留，留待稍后处理（SHLD-31）。

第二步：检查 RST 位 ​

RFC 5961 第 3 节描述了一种潜在的盲复位攻击及可选的缓解方法，该方法的具体适用范围见该文档。此缓解方法不提供密码学保护（如 IPsec 或 TCP-AO 所提供的），但在 RFC 5961 所述场景下可以适用。对于实现了 RFC 5961 所述保护的 TCP 栈，适用以下三项检查：

  1. 如果设置了 RST 且序列号在当前接收窗口之外，则静默丢弃该报文段。

  2. 如果设置了 RST 且序列号与下一个期望的序列号 RCV.NXT 精确匹配，则 TCP 端点必须按连接状态规定的方式复位连接。

  3. 如果设置了 RST，序列号与 RCV.NXT 不精确匹配，但落在当前接收窗口内，则 TCP 端点必须发送确认（challenge ACK）：

    text
    <SEQ=SND.NXT><ACK=RCV.NXT><CTL=ACK>

    发送 challenge ACK 后，TCP 端点必须丢弃该不可接受的报文段，并停止对传入分组的进一步处理。RFC 5961 及其勘误 ID 4772 还包含实现 ACK 限流时的其他注意事项。

按状态处理 RST：

  • SYN-RECEIVED： 如果连接由被动 OPEN 发起（即从 LISTEN 状态到达），则将连接退回 LISTEN 状态并返回，无需通知用户。如果连接由主动 OPEN 发起（即从 SYN-SENT 状态到达），则连接被拒绝，向用户通知 connection refused；两种情况下都应清空重传队列。主动 OPEN 的情形还需进入 CLOSED、删除 TCB 并返回。
  • ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSE-WAIT： 如果设置了 RST，则所有未完成的 RECEIVE 和 SEND 都应收到 reset 响应；清空所有报文段队列；向用户发送未经请求的一般性 connection reset 通知；进入 CLOSED，删除 TCB 并返回。
  • CLOSING、LAST-ACK、TIME-WAIT： 如果设置了 RST，则进入 CLOSED、删除 TCB 并返回。

第三步：检查安全级别/隔离域 ​

  • SYN-RECEIVED：如果报文段中的安全级别/隔离域与 TCB 中的值不完全匹配，则发送复位并返回。
  • ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSE-WAIT、CLOSING、LAST-ACK、TIME-WAIT：如果安全级别/隔离域不完全匹配，则发送复位；所有未完成的 RECEIVE 和 SEND 收到 reset 响应；清空所有报文段队列；向用户发送未经请求的一般性 connection reset 通知；进入 CLOSED，删除 TCB 并返回。

将此项检查置于序列号检查之后，是为了防止来自同一端口号旧连接、但安全级别/隔离域不同的报文段导致当前连接中止。

第四步：检查 SYN 位 ​

  • SYN-RECEIVED：如果连接由被动 OPEN 发起，则退回 LISTEN 状态并返回；否则按下文同步状态的方式处理。

  • ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2、CLOSE-WAIT、CLOSING、LAST-ACK、TIME-WAIT：同步状态下出现的 SYN 可能是合法的新连接尝试（例如 TIME-WAIT 的情形），也可能是应复位连接的错误，或是攻击尝试。对于 TIME-WAIT 状态，当使用时间戳选项且满足其要求时，可以接受新连接。对于其他情况，RFC 5961 为部分场景提供了缓解方案，也有密码学保护的替代方案（见第 7 节）。RFC 5961 建议：同步状态下收到 SYN 时，无论序列号为何，TCP 端点都必须向远端发送 challenge ACK：

    text
    <SEQ=SND.NXT><ACK=RCV.NXT><CTL=ACK>

    发送确认后，TCP 实现必须丢弃该不可接受的报文段并停止后续处理。RFC 5961 及其勘误 ID 4772 还包含实现 ACK 限流时的注意事项。

对于不遵循 RFC 5961 的实现，此时适用 RFC 793 的原始行为：如果 SYN 在窗口内，则视为错误——发送复位，所有未完成的 RECEIVE 和 SEND 都收到 reset 响应，清空所有报文段队列，并向用户发送未经请求的一般性 connection reset 通知，然后进入 CLOSED、删除 TCB 并返回。如果 SYN 不在窗口内，则不会到达本步骤，因为在第一步（序列号检查）中就已发送了 ACK。

第五步：检查 ACK 字段 ​

  • 如果 ACK 位关闭，丢弃报文段并返回。

  • 如果 ACK 位打开，RFC 5961 第 5 节描述了一种潜在的盲数据注入攻击及可选的缓解方案，实现可以选择采用该缓解措施（MAY-12）。实现了 RFC 5961 的 TCP 栈必须增加一项输入检查：只有当 ACK 值位于下列范围内时才可接受：

    text
    (SND.UNA - MAX.SND.WND) =< SEG.ACK =< SND.NXT

    不满足该条件的所有传入报文段都必须丢弃，并回送 ACK。新的状态变量 MAX.SND.WND 定义为本地发送方曾从对端收到的最大窗口（经过窗口缩放），也可以硬编码为允许的最大窗口值。ACK 值可接受时，继续执行下面按状态的处理。

按状态处理 ACK：

  • SYN-RECEIVED： 如果 SND.UNA < SEG.ACK =< SND.NXT，进入 ESTABLISHED，并设置：

    text
    SND.WND <- SEG.WND
SND.WL1 <- SEG.SEQ
SND.WL2 <- SEG.ACK

    如果确认不可接受，形成并发送：<SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>。

  • ESTABLISHED： 如果 SND.UNA < SEG.ACK =< SND.NXT，设置 SND.UNA <- SEG.ACK，并删除重传队列中由此得到完全确认的报文段。对于已 SENT 且已得到完全确认的缓冲区，应向用户返回肯定确认，即对该 SEND 缓冲区返回 ok 响应。如果 ACK 是重复 ACK（SEG.ACK =< SND.UNA），可以忽略。如果 ACK 确认了尚未发送的数据（SEG.ACK > SND.NXT），则发送 ACK，丢弃报文段并返回。

    如果 SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT，则更新发送窗口。如果 SND.WL1 < SEG.SEQ，或 SND.WL1 = SEG.SEQ 且 SND.WL2 =< SEG.ACK，则设置 SND.WND <- SEG.WND、SND.WL1 <- SEG.SEQ、SND.WL2 <- SEG.ACK。

    注意，SND.WND 是相对于 SND.UNA 的偏移量；SND.WL1 记录最近一次用于更新 SND.WND 的报文段的序列号；SND.WL2 记录最近一次用于更新 SND.WND 的报文段的确认号。此处的检查用于防止用旧报文段更新窗口。

  • FIN-WAIT-1： 除执行 ESTABLISHED 状态的处理外，如果 FIN 现已得到确认，则进入 FIN-WAIT-2，并继续按该状态处理。

  • FIN-WAIT-2： 除执行 ESTABLISHED 状态的处理外，如果重传队列为空，可以向用户确认 CLOSE（返回 ok），但不要删除 TCB。

  • CLOSE-WAIT： 执行与 ESTABLISHED 状态相同的处理。

  • CLOSING： 除执行 ESTABLISHED 状态的处理外，如果该 ACK 确认了本端的 FIN，则进入 TIME-WAIT；否则忽略该报文段。

  • LAST-ACK： 此状态下唯一可能到达的是对本端 FIN 的确认。如果本端 FIN 现已得到确认，则删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

  • TIME-WAIT： 此状态下唯一可能到达的是远端 FIN 的重传。对其作出确认，并重启 2 MSL 超时。

第六步：检查 URG 位 ​

  • 对于 ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2，如果设置了 URG，则设置 RCV.UP <- max(RCV.UP, SEG.UP)。如果紧急指针（RCV.UP）超前于已消费数据的位置，则通知用户远端有紧急数据。如果用户已被告知过这段连续紧急数据，或仍处于“紧急模式”，则不再通知。
  • 对于 CLOSE-WAIT、CLOSING、LAST-ACK、TIME-WAIT，由于远端已发送 FIN，此处不应出现紧急数据；忽略 URG。

第七步：处理报文段正文 ​

  • 对于 ESTABLISHED、FIN-WAIT-1、FIN-WAIT-2，进入 ESTABLISHED 状态后，即可将报文段数据交付到用户的 RECEIVE 缓冲区。报文段数据持续移入缓冲区，直至缓冲区填满或报文段为空。如果报文段变空且携带 PUSH 标志，则在缓冲区返回给用户时通知用户已收到 PUSH。

  • TCP 端点一旦承担起向用户交付数据的责任，就必须确认数据已收到。

  • TCP 端点承担数据责任后，将 RCV.NXT 向前推进以越过已接受的数据，并根据当前缓冲区可用情况相应调整 RCV.WND。RCV.NXT + RCV.WND 之和不应减小。

  • 当有效报文段到达、落在窗口内但不在窗口左边界时，TCP 实现可以发送一个确认 RCV.NXT 的 ACK（MAY-13）。

  • 应注意第 3.8 节中的窗口管理建议。

  • 发送以下形式的确认：

    text
    <SEQ=SND.NXT><ACK=RCV.NXT><CTL=ACK>

    若不会造成不当延迟，应将该确认捎带在正在发送的报文段上。

  • 对于 CLOSE-WAIT、CLOSING、LAST-ACK、TIME-WAIT，由于远端已发送 FIN，不应出现正文；忽略报文段正文。

第八步：检查 FIN 位 ​

如果状态是 CLOSED、LISTEN 或 SYN-SENT，由于无法验证 SEG.SEQ，不要处理 FIN；丢弃报文段并返回。

如果设置了 FIN 位，向用户通知 connection closing，并以同一消息返回所有待处理的 RECEIVE；将 RCV.NXT 推进以越过 FIN，并发送对该 FIN 的确认。注意，FIN 对任何尚未交付给用户的报文段正文都隐含 PUSH。

  • SYN-RECEIVED：完成本状态的后续处理后返回。
  • ESTABLISHED：进入 CLOSE-WAIT。
  • FIN-WAIT-1：如果本端 FIN 已得到确认（可能就在当前报文段中），则进入 TIME-WAIT，启动 time-wait 计时器并关闭其他计时器；否则进入 CLOSING。
  • FIN-WAIT-2：进入 TIME-WAIT，启动 time-wait 计时器并关闭其他计时器。
  • CLOSE-WAIT：保持 CLOSE-WAIT。
  • CLOSING：保持 CLOSING。
  • LAST-ACK：保持 LAST-ACK。
  • TIME-WAIT：保持 TIME-WAIT，重启 2 MSL 的 time-wait 超时。

完成上述处理后返回。

3.10.8. 超时 ​

用户超时（USER TIMEOUT）： 对任何状态，如果用户超时到期，则清空所有队列，向用户发出 error: connection aborted due to user timeout 通知（既作为一般通知，也针对所有未完成的调用），删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

重传超时（RETRANSMISSION TIMEOUT）： 对任何状态，如果重传队列中的某个报文段发生重传超时，则重新发送重传队列最前面的报文段，重新初始化重传计时器并返回。

TIME-WAIT 超时（TIME-WAIT TIMEOUT）： 如果连接的 time-wait 超时到期，则删除 TCB，进入 CLOSED 并返回。

Licensed under CC BY-NC-SA 4.0.

Copyright © 2026 Learning Notes