TCP/IP TIME_WAIT状态原理

  • TIME_WAIT状态原理

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    通信双方建立TCP连接后,主动关闭连接的一方就会进入TIME_WAIT状态。

    客户端主动关闭连接时,会发送最后一个ACK后,然后会进入TIME_WAIT状态,再停留2个MSL时间(后有MSL的解释),进入CLOSED状态。

    下图是以客户端主动关闭连接为例,说明这一过程的。

    TIME_WAIT状态存在的理由

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    TCP/IP协议就是这样设计的,是不可避免的。主要有两个原因:

    1)可靠地实现TCP全双工连接的终止

    TCP协议在关闭连接的四次握手过程中,最终的ACK是由主动关闭连接的一端(后面统称A端)发出的,如果这个ACK丢失,对方(后面统称B端)将重发出最终的FIN,因此A端必须维护状态信息(TIME_WAIT)允许它重发最终的ACK。如果A端不维持TIME_WAIT状态,而是处于CLOSED 状态,那么A端将响应RST分节,B端收到后将此分节解释成一个错误(在java中会抛出connection reset的SocketException)。

    因而,要实现TCP全双工连接的正常终止,必须处理终止过程中四个分节任何一个分节的丢失情况,主动关闭连接的A端必须维持TIME_WAIT状态 。

    2)允许老的重复分节在网络中消逝 

    TCP分节可能由于路由器异常而“迷途”,在迷途期间,TCP发送端可能因确认超时而重发这个分节,迷途的分节在路由器修复后也会被送到最终目的地,这个迟到的迷途分节到达时可能会引起问题。在关闭“前一个连接”之后,马上又重新建立起一个相同的IP和端口之间的“新连接”,“前一个连接”的迷途重复分组在“前一个连接”终止后到达,而被“新连接”收到了。为了避免这个情况,TCP协议不允许处于TIME_WAIT状态的连接启动一个新的可用连接,因为TIME_WAIT状态持续2MSL,就可以保证当成功建立一个新TCP连接的时候,来自旧连接重复分组已经在网络中消逝。

    MSL时间

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    MSL就是maximum segment lifetime(最大分节生命期),这是一个IP数据包能在互联网上生存的最长时间,超过这个时间IP数据包将在网络中消失 。MSL在RFC 1122上建议是2分钟,而源自berkeley的TCP实现传统上使用30秒。

     

    TIME_WAIT状态维持时间

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    TIME_WAIT状态维持时间是两个MSL时间长度,也就是在1-4分钟。Windows操作系统就是4分钟。

    服务器上的TIME_WAIT状态

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    注意一个问题,进入TIME_WAIT状态的一般情况下是客户端。大多数服务器端一般执行被动关闭,服务器不会进入TIME_WAIT状态。
    当在服务器端关闭某个服务再重新启动时,服务器是会进入TIME_WAIT状态的。 大多数服务器端一般执行被动关闭,服务器不会进入TIME_WAIT状态。

    服务端为了解决这个TIME_WAIT问题,可选择的方式有三种:

    Ø 保证由客户端主动发起关闭(即做为B端)
    Ø 关闭的时候使用RST的方式
    Ø 对处于TIME_WAIT状态的TCP允许重用

    参考链接


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发布者

默默

默默码农

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