TCP的TIME_WAIT和CLOSE_WAIT

傷城~ 2021-09-21 05:22 347阅读 0赞

**1.四次挥手服务端和客户端的状态：**

*  主动关闭连接的一方，调用 close ()；协议层发送 FIN 包；
 *  被动关闭的一方收到 FIN 包后，协议层回复 ACK；然后被动关闭的一方，进入 CLOSE\_WAIT 状态，主动关闭的一方等待对方关闭，则进入 FIN\_WAIT\_2 状态；此时，主动关闭的一方等待被动关闭一方的应用程序，调用 close 操作；
 *  被动关闭的一方在完成所有数据发送后，调用 close () 操作；此时，协议层发送 FIN 包给主动关闭的一方，等待对方的 ACK，被动关闭的一方进入 LAST\_ACK 状态；
 *  主动关闭的一方收到 FIN 包，协议层回复 ACK；此时，主动关闭连接的一方，进入 TIME\_WAIT 状态；而被动关闭的一方，进入 CLOSED 状态；
 *  等待 2MSL 时间，主动关闭的一方，结束 TIME\_WAIT，进入 CLOSED 状态；

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**2.总结上面的过程，得出一次 socket 关闭操作：**

*  主动关闭连接的一方 – 也就是主动调用 socket 的 close 操作的一方，最终会进入 TIME\_WAIT 状态；
 *  被动关闭连接的一方，有一个中间状态，即 CLOSE\_WAIT，因为协议层在等待上层的应用程序，主动调用 close 操作后才主动关闭这条连接；
 *  TIME\_WAIT 会默认等待 2MSL（2 倍的max segment lifetime） 时间后，才最终进入 CLOSED 状态；
 *  在一个连接没有进入 CLOSED 状态之前，这个连接是不能被重用的！

**3.TIME\_WAIT 并不可怕，CLOSE\_WAIT 才可怕，因为 CLOSE\_WAIT 很多，表示说：**

*  要么是你的**应用程序写的有问题，没有合适的关闭 socket**；
 *  要么是说，**你的服务器 CPU 处理不过来（CPU 太忙）或者你的应用程序一直睡眠到其它地方 (锁，或者文件 I/O 等等)，你的应用程序获得不到合适的调度时间，造成你的程序没法真正的执行 close 操作**。

**4.TIME\_WAIT 有什么用？**

*  防止前一个连接上延迟的数据包或者丢失重传的数据包，被后面复用的连接错误的接收
 *  确保连接方能在时间范围内，关闭自己的连接

**5.为什么 TIME\_WAIT 状态 停留 2MSL（max segment lifetime）时间？**

*  为了**防止上次连接的报文数据影响到下次的连接**，有充分的的时间处理上次连接的报文信息。
 *  客户端**最后发的 ACK 可能会丢失，此时服务器端会重新发送 FIN**，若此时客户端处于 closed，会响应 rst (rst 段标识复位，用来异常的关闭连接) 而不是 ACK。因此客户端是 TIME\_WAIT 状态，不是 closed。

**6.什么原因造成出现大量CLOSE\_WAIT?**

*  出现大量 close\_wait 的现象主要原因是某种情况下对方关闭了 socket 链接，但是我方忙与读或者写，没有关闭连接。

**7.什么原因造成大量 TIME\_WAIT**

*  在高并发短连接的 TCP 服务器上，当服务器处理完请求后立刻主动正常关闭连接。这个场景下会出现大量 socket 处于 TIME\_WAIT 状态。如果客户端的并发量持续很高，此时部分客户端就会显示连接不上。

**8.如何处理大量CLOSE\_WAIT?**

*  给每一个 socket 设置一个时间戳 last\_update，每接收或者是发送成功数据，就用当前时间更新这个时间戳。定期检查所有的时间戳，如果时间戳与当前时间差值超过一定的阈值，就关闭这个 socket。
 *  **使用一个 Heart-Beat 线程，定期向 socket 发送指定格式的心跳数据包**，如果接收到对方的 **RST 报文**，说明对方已经关闭了 socket，那么我们也关闭这个 socket。

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