Time_WAIT总结

在TCP断开的过程中会有四个状态变化过程,如下图所示:

 

在连接撤销过程中，有如下过程:                                          

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。

 

 

总结一下：

1.服务器上出现大量TIME_WAIT状态时因为服务器主动关闭连接后，需要等待2MSL（最大段生命周期）时间。

2.TIME_WAIT状态存在的原因：(1)解决对端重发Fin消息场景下，本机回复RST导致对端出现Connect Reset异常问题(2)解决对端关闭后离群的消息段到达本机，造成本机与对端通信数据被破坏问题。

转：

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


LAST_ACK 14
SYN_RECV 348
ESTABLISHED 70
FIN_WAIT1 229
FIN_WAIT2 30
CLOSING 33
TIME_WAIT 18122


状态：描述
CLOSED：无连接是活动的或正在进行
LISTEN：服务器在等待进入呼叫
SYN_RECV：一个连接请求已经到达，等待确认
SYN_SENT：应用已经开始，打开一个连接
ESTABLISHED：正常数据传输状态
FIN_WAIT1：应用说它已经完成
FIN_WAIT2：另一边已同意释放
ITMED_WAIT：等待所有分组死掉
CLOSING：两边同时尝试关闭
TIME_WAIT：另一边已初始化一个释放
LAST_ACK：等待所有分组死掉


也就是说，这条命令可以把当前系统的网络连接状态分类汇总。


下面解释一下为啥要这样写：


一个简单的管道符连接了netstat和awk命令。


??????????????????????


先来看看netstat：


netstat -n


Active Internet connections (w/o servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 123.123.123.123:80 234.234.234.234:12345 TIME_WAIT


你实际执行这条命令的时候，可能会得到成千上万条类似上面的记录，不过我们就拿其中的一条就足够了。


??????????????????????


再来看看awk：


/^tcp/
滤出tcp开头的记录，屏蔽udp, socket等无关记录。


state[]
相当于定义了一个名叫state的数组


NF
表示记录的字段数，如上所示的记录，NF等于6


$NF
表示某个字段的值，如上所示的记录，$NF也就是$6，表示第6个字段的值，也就是TIME_WAIT


state[$NF]
表示数组元素的值，如上所示的记录，就是state[TIME_WAIT]状态的连接数


++state[$NF]
表示把某个数加一，如上所示的记录，就是把state[TIME_WAIT]状态的连接数加一


END
表示在最后阶段要执行的命令


for(key in state)
遍历数组


print key,”\t”,state[key]
打印数组的键和值，中间用\t制表符分割，美化一下。


如发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接，通过调整内核参数解决，
vim /etc/sysctl.conf
编辑文件，加入以下内容：
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。


net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。
net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系?默认的 TIMEOUT 时间


下面附上TIME_WAIT状态的意义：


客户端与服务器端建立TCP/IP连接后关闭SOCKET后，服务器端连接的端口
状态为TIME_WAIT


是不是所有执行主动关闭的socket都会进入TIME_WAIT状态呢？
有没有什么情况使主动关闭的socket直接进入CLOSED状态呢？


主动关闭的一方在发送最后一个 ack 后
就会进入 TIME_WAIT 状态 停留2MSL（max segment lifetime）时间
这个是TCP/IP必不可少的，也就是“解决”不了的。


也就是TCP/IP设计者本来是这么设计的
主要有两个原因
1。防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接
（经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）
2。可靠的关闭TCP连接
在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发
fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态 ，就会响应 rst 而不是 ack。所以
主动方要处于 TIME_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。


TIME_WAIT 并不会占用很大资源的，除非受到攻击。


还有，如果一方 send 或 recv 超时，就会直接进入 CLOSED 状态