TCP 协议的操作可以使用一个具有 11 种状态的有限状态机（ Finite State Machine ）来表示，图 1 描述了 TCP 的有限状态机，图中的圆角矩形表示状态，箭头表示状态之间的转换，各状态的描述如表 3-2 所示。图中用粗线表示客户端主动和被动的服务器端建立连接的正常过程：客户端的状态变迁用粗实线，服务器端的状态变迁用粗虚线。细线用于不常见的序列，如复位、同时打开、同时关闭等。图中的每条状态变换线上均标有“事件／动作”：事件是指用户执行了系统调用（ CONNECT 、 LISTEN 、 SEND 或 CLOSE ）、收到一个报文段（ SYN 、 FIN 、 ACK 或 RST ）、或者是出现了超过两倍最大的分组生命期的情况；动作是指发送一个报文段（ SYN 、 FIN 或 ACK ）或什么也没有（用“－”表示）。
图 1 TCP 有限状态机
每个连接均开始于CLOSED 状态。当一方执行了被动的连接原语（ LISTEN ）或主动的连接原语（ CONNECT ）时，它便会脱离 CLOSED 状态。如果此时另一方执行了相对应的连接原语，连接便建立了，并且状态变为ESTABLISHED 。任何一方均可以首先请求释放连接，当连接被释放后，状态又回到了CLOSED 。
表 1 TCP 状态表
|
状 态 |
描 述 |
|
CLOSED |
关闭状态，没有连接活动或正在进行 |
|
LISTEN |
监听状态，服务器正在等待连接进入 |
|
SYN RCVD |
收到一个连接请求，尚未确认 |
|
SYN SENT |
已经发出连接请求，等待确认 |
|
ESTABLISHED |
连接建立，正常数据传输状态 |
|
FIN WAIT 1 |
（主动关闭）已经发送关闭请求，等待确认 |
|
FIN WAIT 2 |
（主动关闭）收到对方关闭确认，等待对方关闭请求 |
|
TIMED WAIT |
完成双向关闭，等待所有分组死掉 |
|
CLOSING |
双方同时尝试关闭，等待对方确认 |
|
CLOSE WAIT |
（被动关闭）收到对方关闭请求，已经确认 |
|
LAST ACK |
（被动关闭）等待最后一个关闭确认，并等待所有分组死掉 |