浏览器与apache通讯中的TCP连接状态迁移

前言

浏览器（IE，火狐，谷歌等）和apache都是基于http协议进行通讯的。浏览器在客户端，apache在服务端。http协议是在TCP/IP模型中的应用层。TCP协议状态在TCP/IP模型中的传输层。在浏览一个网站的时候，如果关闭了浏览器，只是关闭了浏览器的进程，浏览器和apache之间的连接还没有完全断开。操作系统会在一定时间后自动断开该连接。服务端也是一样，虽然apache的进程已经关闭了，但是连接不会立刻断开，linux操作系统会在一定时间后断开该连接。

TCP/IP结构对应OSI结构

那么当完成数据传输后操作系统是怎么断开该连接的？下面详细讲解这个连接和断开过程。

首先了解TCP协议的几种状态

LISTEN：侦听来自远方的TCP端口 的连接请求

SYN-SENT：再发送连接请求后等待匹配的连接请求

SYN-RECEIVED：再收到和发送一个连接请求后等待对方对连接 请求的确认

ESTABLISHED：代表一个打开的连接

FIN-WAIT-1：等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认

FIN- WAIT-2：从远程TCP等待连接中断请求

CLOSE-WAIT：等待从本地用户发来的连接中断请求

CLOSING：等待远程TCP对 连接中断的确认

LAST-ACK：等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认

TIME-WAIT：等待足够的时间以确保远程TCP接 收到连接中断请求的确认

CLOSED：没有任何连接状态

发起连接请求

apache服务器（服务端）不会主动发起连接请求的，apache服务器一直监听80端口（设定的某个端口），一旦有连接请求就会对请求作出响应。

所以每次的连接都是从浏览器（客户端）发起的。而关闭连接请求有可能是apache服务器发给浏览器，也有可能是浏览器发送给apache服务器。

浏览器发起关闭连接请求

浏览器在什么情况是会发起关闭连接请求？

1，所有的数据传输完成。

2，关闭了浏览器

3，其他

浏览器发起关闭连接请求的TCP协议状态迁移图

每个步骤的说明：

1，浏览中输入网址，开始连接服务器。这时浏览器的状态是SYN_SENT，apache的状态是LISTEN。

2，apache收到连接请求，开始一些准备工作，比如为该连接开辟内存空间，建立进程，并回复浏览器确认连接。这时浏览器的状态是SYN_SENT，apache的状态是SYN_RCVD。

3，浏览收到连接确认，连接被成功建立，开始请求需要的数据。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态是SYN_RECVD。

4，apache收到数据请求，发送相应的数据给浏览器。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态也是ESTABLISHED。

5，浏览器继续请求需要的数据。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态也是ESTABLISHED。

6，apache收到数据请求，发送响应的数据给浏览器。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态也是ESTABLISHED。

。。。。。

。。。。。

重复5和6直到所有数据接收完成

7，浏览器判断所有数据接收完毕，发送关闭连接请求。这时浏览器的状态是FIN_WAIT_1，apache 的状态是ESTABLISHED。

8，apache收到关闭连接请求，开始关闭连接工作（只是开始，并不是准备工作全部完成），比如关闭内存空间，关闭进程等，并发送同意关闭连接。这时浏览器的状态是FIN_WAIT_1，apache的状态是CLOSED_WAIT。

9，浏览器收到同意关闭连接，浏览器不会再发送请求，只是等待，开始等待apache的关闭工作完成，开始等待apache完成关闭工作后的确认。这时浏览器的状态是FIN_WAIT_2，apache的状态是CLOSE_WAIT。

10，apache完成关闭工作，内存回收，关闭进程等，发送最后的关闭确认请求。这时浏览器的状态是FIN_WAIT_2，apache的状态是LAST_ACK。

11，浏览器收到最后的关闭确认，关闭连接，并发送最后的关闭连接应答。这时会有2*SML秒的缓冲时间。2*SML时间后连接正式关闭。SML时间根据操作系统不一样而不一样。centos的SML时间是30秒。这时浏览器的状态时TIME_WAIT，apache的状态是LAST_ACK。

12，apache收到最后的关闭连接应答，apache关闭连接。这时也会有2*SML秒的缓冲时间。2*SML后连接正式关闭。这时浏览器的状态是TIME_WAIT，apache的状态是TIME_WAIT。

13，2*SML秒后浏览器的状态时CLOSED，apache的状态也是CLOSED。

apache发起关闭连接请求

apache在什么情况下会发起关闭连接请求呢？

1，http.conf 里面有个参数time_out。这个值是完成上一个请求的应答之后和下一个请求到来的时间差。如果apache在完成上一个请求的应答之后等了time_out秒还没收到第二个连接，apache就会主动断开该连接。

2，apache内存耗尽，或者一些其他原因

apache发起关闭连接请求的TCP状态迁移图

每个步骤的说明：

1，浏览中输入网址，开始连接服务器。这时浏览器的状态是SYN_SENT，apache的状态是LISTEN。

2，apache收到连接请求，开始一些准备工作，比如为该连接开辟内存空间，建立进程，并回复浏览器确认连接。这时浏览器的状态是SYN_SENT，apache的状态是SYN_RCVD。

3，浏览收到连接确认，连接被成功建立，开始请求需要的数据。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态是SYN_RECVD。

4，apache收到数据请求，发送相应的数据给浏览器。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态也是ESTABLISHED。

5，浏览器继续请求需要的数据。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态也是ESTABLISHED。

6，apache收到数据请求，发送响应的数据给浏览器。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态也是ESTABLISHED。

。。。。。

。。。。。

重复5和6直到所有数据接收完成

7，apache等待time_out秒后没有收到下个请求，所以主动发起关闭连接请求。这时浏览器的状态是ESTABLISHED，apache的状态是FIN_WAIT_1。

8，浏览器收到关闭连接请求，开始关闭连接工作（只是开始，并不是准备工作全部完成），比如关闭内存空间，关闭进程等，并发送同意关闭连接。这时浏览器的状态是CLOSED_WAIT，apache的状态是FIN_WAIT_1。

9，apache收到同意关闭连接，apache不会再发送请求，只是等待，开始等待浏览器的关闭工作完成，开始等待浏览器完成关闭工作后的确认。这时浏览器的状态是CLOSED_WAIT，apache的状态是FIN_WAIT_2。

10，浏览器完成关闭工作，内存回收，关闭进程等，发送最后的关闭确认请求。这时浏览器的状态是LAST_ACK，apache的状态是FIN_WAIT_2。

11，apache收到最后的关闭确认，关闭连接，并发送最后的关闭连接应答。这时会有2*SML秒的缓冲时间。2*SML时间后连接正式关闭。这时浏览器的状态时LAST_ACK，apache的状态是TIME_WAIT。

12，浏览器收到最后的关闭连接应答，浏览器关闭连接。这时也会有2*SML秒的缓冲时间。2*SML后连接正式关闭。这时浏览器的状态是TIME_WAIT，apache的状态也是TIME_WAIT。

13，2*SML秒后浏览器的状态时CLOSED，apache的状态也是CLOSED。

查看apache的连接状态

linux下查看所有连接状态的命令为：

#netstat -nat

linux下查看所有TCP连接数的统计:

#netstat -nat|awk ‘{print awk $NF}’|sort|uniq -c|sort –n

linux下查看80端口的连接数的统计:

#netstat -nat|grep “:80″|awk ‘{print $5}’ |awk -F: ‘{print $1}’ | sort| uniq -c|sort -n

linux下查看apache的连接状态的命令为：

#netstat -nat|grep –i ’80′

linux下查看apache的某个状态的命令为：

#netstat -nat|grep LISTEN

#netstat -nat|grep ESTABLISHED

#netstat -nat|grep TIME_WAIT

。。。。。。。。对应的TCP协议状态

linux下查看apache的所有相关连接状态的命令为：

#netstat -n |awk ‘/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S)print a,S[a]}’

该命令非常实用，会列出apache的所有连接状态信息的统计。如果某个状态没有连接则不显示。

补充:

本篇文章是为以后编写关于apache，mysql并发优化的辅助文章，是最基础的知识。是本人对浏览器与apache的TCP连接状态的一些理解，难免会有一些错误。但是作为一个程序员如果理解上面这些内容足以。更多的细节内容应该是架构师的事情了。

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