1. 为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?

因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

2. 为什么不能用两次握手进行连接?

这主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传到了B,因而产生错误。

现假定一种异常情况,即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某些网络节点长时间滞留了,以致延误到连接释放后的某个时间才到达B。本来这是一个早已失效的报文段。但B受到此失效的连接请求报文段后,就误以为是A又发出一次新的连接请求,于是就向A发出确认报文段,同意建立连接。假定不采用第三次报文握手,那么只要B发出确认,新的连接就建立了。

由于现在A并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬B的确认,也不会向B发送数据,但B却以为新的运输连接已经建立了,并一直等待A发来的数据。B的许多资源就这样白白浪费了。

采用三次握手连接,可以防止上述现象的发生。例如在刚才的异常情况下,A不会向B的确认发出确认,B由于收不到确认,就知道A并没有要求建立连接,于是B就不会再建立连接。

3. 为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL才能返回到CLOSE状态?
  • 第一,为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。假设网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。在Client发送出最后的ACK回复,但该ACK可能丢失。Server如果没有收到ACK,将不断重复发送FIN片段。所以Client不能立即关闭,它必须确认Server接收到了该ACK。Client会在发送出ACK之后进入到TIME_WAIT状态。Client会设置一个计时器,等待2MSL的时间。如果在该时间内再次收到FIN,那么Client会重发ACK并再次等待2MSL。所谓的2MSL是两倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一个片段在网络中最大的存活时间,2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL,Client都没有再次收到FIN,那么Client推断ACK已经被Server成功接收,则结束TCP连接。
  • 第二,防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。A在发送完最后一个ACK报文段后,再经过时间2MSL,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样就可以使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。
4. 如果已经建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办?

TCP还设有一个保活计时器,显然,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75分钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

本文原创地址:https://www.linuxprobe.com/tcp-usually-question.html编辑:杨斌斌,审核员:逄增宝