關於tcp中time_wait狀態的4個問題

問題

1.time_wait狀態是什麼

2.爲何會有time_wait狀態

3.哪一方會有time_wait狀態

4.怎樣避免time_wait狀態佔用資源

1.time_wait狀態是什麼

通訊雙方創建TCP鏈接後，主動關閉鏈接的一方就會進入TIME_WAIT狀態。

客戶端主動關閉鏈接時，會發送最後一個ack後，而後會進入TIME_WAIT狀態，再停留2個MSL時間(後有MSL的解釋)，進入CLOSED狀態。

2.爲何會有time_wait狀態

1）可靠地實現TCP全雙工鏈接的終止

TCP協議在關閉鏈接的四次握手過程當中，最終的ACK是由主動關閉鏈接的一端（後面統稱A端）發出的，若是這個ACK丟失，對方（後面統稱B端）將重發出最終的FIN，所以A端必須維護狀態信息（TIME_WAIT）容許它重發最終的ACK。若是A端不維持TIME_WAIT狀態，而是處於CLOSED 狀態，那麼A端將響應RST分節，B端收到後將此分節解釋成一個錯誤（在java中會拋出connection reset的SocketException)。

於是，要實現TCP全雙工鏈接的正常終止，必須處理終止過程當中四個分節任何一個分節的丟失狀況，主動關閉鏈接的A端必須維持TIME_WAIT狀態 。

2）容許老的重複分節在網絡中消逝

TCP分節可能因爲路由器異常而「迷途」，在迷途期間，TCP發送端可能因確認超時而重發這個分節，迷途的分節在路由器修復後也會被送到最終目的地，這個遲到的迷途分節到達時可能會引發問題。在關閉「前一個鏈接」以後，立刻又從新創建起一個相同的IP和端口之間的「新鏈接」，「前一個鏈接」的迷途重複分組在「前一個鏈接」終止後到達，而被「新鏈接」收到了。爲了不這個狀況，TCP協議不容許處於TIME_WAIT狀態的鏈接啓動一個新的可用鏈接，由於TIME_WAIT狀態持續2MSL，就能夠保證當成功創建一個新TCP鏈接的時候，來自舊鏈接重複分組已經在網絡中消逝。

MSL時間

MSL就是maximum segment lifetime(最大分節生命期），這是一個IP數據包能在互聯網上生存的最長時間，超過這個時間IP數據包將在網絡中消失 。MSL在RFC 1122上建議是2分鐘，而源自berkeley的TCP實現傳統上使用30秒。

TIME_WAIT狀態維持時間

TIME_WAIT狀態維持時間是兩個MSL時間長度，也就是在1-4分鐘。Windows操做系統就是4分鐘。

4.怎樣避免time_wait狀態佔用資源

假設是client，咱們通常不用操心，因爲client通常選用暫時port。再次建立鏈接會新分配一個port。

除非指定client使用某port，只是通常不需要這麼作。

假設是server主動關閉鏈接後異常終止。則因爲它老是使用用一個知名serverport號，因此鏈接的time_wait狀態將致使它不能從新啓動。只是咱們可以經過socket的選項SO_REUSEADDR來強制進程立刻使用處於time_wait狀態的鏈接佔用的port。 經過socksetopt設置後，即便sock處於time_wait狀態，與之綁定的socket地址也可以立刻被重用。

此外也可以經過改動內核參數/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw/recycle來高速回收被關閉的socket,從而是tcp鏈接根本不進入time_wait狀態，進而贊成應用程序立刻重用本地的socket地址。