Tcp 断开连接 详解

TCP状态转移要点
    TCP协议规定,对于已经建立的连接,网络双方要进行 四次握手 才能 成功断开连接 ,如果缺少了其中某个步骤,将会使连接处于假死状态,连接本身占用的资源不 会被释放。网络服务器程序要同时管理大量连接,所以很有必要保证无用连接完全断开,否则大量僵死的连接会浪费许多服务器资源。在众多TCP状态中,最值得 注意的状态有两个: CLOSE_WAIT  TIME_WAIT
1、LISTENING状态
  FTP服务启动后首先处于侦听(LISTENING)状态。
2、ESTABLISHED状态
  ESTABLISHED的意思是建立连接。表示两台机器正在通信。
3、CLOSE_WAIT
    对方主动关闭连接或者网络异常导致连接中断,这时我方的状态会变成CLOSE_WAIT 此时我方要调用close()来使得连接正确关闭
4、TIME_WAIT
    我方主动调用close()断开连接,收到对方确认后状态变为TIME_WAIT。TCP协议规定TIME_WAIT状态会一直持续2MSL(即两倍的分 段最大生存期),以此来确保旧的连接状态不会对新连接产生影响。处于TIME_WAIT状态的连接占用的资源不会被内核释放,所以作为服务器,在可能的情 况下,尽量不要主动断开连接,以减少TIME_WAIT状态造成的资源浪费。
    目前有一种避免TIME_WAIT资源浪费的方法,就是关闭socket的LINGER选项。但这种做法是TCP协议不推荐使用的,在某些情况下这个操作 可能会带来错误。
在连接撤销过程中,有如下四个过程:   
     
                          
1.         HOST1上的应用程序关闭己方的连接导致TCP发送一个FIN消息给HOST2。
2.         HOST2发送一个确认消息给HOST1,并且HOST2把FIN作为EOF递交给HOST2上的应用程序。
3.         一段时间过后,HOST2上的应用程序关闭它那边的连接,引发一个FIN消息给HOST1。
4.         HOST1给HOST2发送一个确认消息,然后HOST2关闭连接并释放资源,然而,HOST1却没有关闭连接,而是进入了
TIME_WAIT 状态,并为 两个最大段生存时间(2MSL)保留在此状态.

为什么需要time_wait?
1.因为在第四步的时候,HOST1发送的ACK可能丢失并导致HOST2重新发送FIN消息,TIME_WAIT维护连接状态.如果执行主动关闭的一方HOST1不进入到TIME_WAIT状态就关闭连接那会发生什么呢?当重传的FIN消息到达时,因为TCP已经不再有连接的信息了,所以就用RST(重新启动)消息应答,导致HOST2进入 错误的状态而不是有序终止状态 ,如果发送最后ACK消息的一方处于TIME_WAIT状态并仍然记录着连接的信息,它就可以正确的响应对等方HOST2的FIN消息了.
2.TIME_WAIT为连接中”离群的段”提供从网络中消失的时间, 考虑一下,如果延迟或者重传段在连接关闭后到达时会发生什么呢?通常情况下,因为TCP仅仅丢弃该数据并响应RST消息,所以这不会造成任何问题。当 RST消息到达发出延时段的主机时,因为该主机也没有记录连接的任何信息,所以它也丢弃该段。然而,如果两个相同主机之间又建立了一个具有相同端口号的新连接,那么离群的段就可能被看成是新连接的,如果离群的段中数据的任何序列号恰恰在新连接的当前接收窗口中,数据就会被重新接收,其结果就是破坏新连接。

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