tcp十种状态;关于tcp中time_wait状态(2MSL问题)

tcp十种状态

 

 

 

 

注意:

• 当一端收到一个FIN，内核让read返回0来通知应用层另一端已经终止了向本端的数据传送
• 发送FIN通常是应用层对socket进行关闭的结果

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  关于tcp中time_wait状态的4个问题

time_wait是个常问的问题。tcp网络编程中最不easy理解的也是它的time_wait状态，这也说明了tcp/ip四次挥手中time_wait状态的重要性。
以下通过4个问题来描写叙述它

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问题

1.time_wait状态是什么

2.为什么会有time_wait状态

3.哪一方会有time_wait状态

4.怎样避免time_wait状态占用资源

 

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1.time_wait状态是什么

简单来说：time_wait状态是四次挥手中server向client发送FIN终止连接后进入的状态。

下图为tcp四次挥手过程

 

 

 

能够看到time_wait状态存在于client收到serverFin并返回ack包时的状态
当处于time_wait状态时，我们无法创建新的连接，由于port被占用。

 

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2.为什么会有time_wait状态

time_wait存在的原因有两点
1.可靠的终止TCP连接。
2.保证让迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃。

 

1.可靠的终止TCP连接，若处于time_wait的client发送给server确认报文段丢失的话，server将在此又一次发送FIN报文段，那么client必须处于一个可接收的状态就是time_wait而不是close状态。
2.保证迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃，linux 中一个TCPport不能打开两次或两次以上。当client处于time_wait状态时我们将无法使用此port建立新连接，假设不存在time_wait状态，新连接可能会收到旧连接的数据。

time_wait持续的时间是2MSL，保证旧的数据能够丢弃。由于网络中的数据最大存在MSL(maxinum segment lifetime)

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3.哪一方会有time_wait状态

time_wait状态是一般有client的状态。

并且会占用port
有时产生在server端，由于server主动断开连接或者发生异常

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4.怎样避免time_wait状态占用资源

假设是client，我们一般不用操心，由于client一般选用暂时port。再次创建连接会新分配一个port。

除非指定client使用某port，只是一般不须要这么做。

假设是server主动关闭连接后异常终止。则由于它总是使用用一个知名serverport号，所以连接的time_wait状态将导致它不能重新启动。只是我们能够通过socket的选项SO_REUSEADDR来强制进程马上使用处于time_wait状态的连接占用的port。
通过socksetopt设置后，即使sock处于time_wait状态，与之绑定的socket地址也能够马上被重用。

此外也能够通过改动内核參数/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw/recycle来高速回收被关闭的socket,从而是tcp连接根本不进入time_wait状态，进而同意应用程序马上重用本地的socket地址。

 

5. time_wait状态到底持续多长时间?

首先要知道一个名词：MSL 

MSL 为一个数据包在网络中存活的最长时间，一般1-2分钟的样子；RFC 793中规定MSL为2分钟，实际应用中常用的是30秒，1分钟和2分钟等。

 

tcp的2MSL问题说明

2MSL即两倍的MSL，TCP的TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态，

当TCP的一端发起主动关闭，在发出最后一个ACK包后，

即第3次握 手完成后发送了第四次握手的ACK包后就进入了TIME_WAIT状态，

必须在此状态上停留两倍的MSL时间，

等待2MSL时间主要目的是怕最后一个 ACK包对方没收到，

那么对方在超时后将重发第三次握手的FIN包，

主动关闭端接到重发的FIN包后可以再发一个ACK应答包。

在TIME_WAIT状态 时两端的端口不能使用，要等到2MSL时间结束才可继续使用。

当连接处于2MSL等待阶段时任何迟到的报文段都将被丢弃。

不过在实际应用中可以通过设置 SO_REUSEADDR选项达到不必等待2MSL时间结束再使用此端口。