首页 诗词 字典 板报 句子 名言 友答 励志 学校 网站地图
当前位置: 首页 > 教程频道 > 其他教程 > 互联网 >

TCP态迁徙

2013-11-15 
TCP态迁移Client??????????????????????????? 消息??????????????????????????????????? Server ????????

TCP态迁移


Client??????????????????????????? 消息??????????????????????????????????? Server
???????? close()
------ FIN ------->
FIN_WAIT1???????????????????????????????????????????????????????? CLOSE_WAIT
<----- ACK -------
FIN_WAIT2
close()
<------ FIN ------????????????????????
TIME_WAIT?????????????????????????????????????????????????????? LAST_ACK?????
????????????????????????????????????? ------ ACK ------->
CLOSED
CLOSED

由于Server的Socket在客户端已经关闭时而没有调用关闭,
造成服务器端的连接处在“挂起”状态,而客户端则处在等待应答的状态上。
此问题的典型特征是:
一端处于FIN_WAIT2 ,而另一端处于CLOSE_WAIT.
不过,根本问题还是程序写的不好,有待提高
-------------------------------------------------------------------------
CLOSE_WAIT,TCP的癌症,TCP的朋友。
CLOSE_WAIT状态的生成原因
首先我们知道,如果我们的服务器程序APACHE处于CLOSE_WAIT状态的话,说明套接字是被动关闭的!
因为如果是CLIENT端主动断掉当前连接的话,那么双方关闭这个TCP连接共需要四个packet:
Client ---> FIN ---> Server
Client <--- ACK <--- Server
这时候Client端处于FIN_WAIT_2状态;而Server 程序处于CLOSE_WAIT状态。
Client <--- FIN <--- Server
这时Server 发送FIN给Client,Server 就置为LAST_ACK状态。
Client ---> ACK ---> Server
Client回应了ACK,那么Server 的套接字才会真正置为CLOSED状态。
Server 程序处于CLOSE_WAIT状态,而不是LAST_ACK状态,说明还没有发FIN给Client,那么可能是在关闭连接之前还有许多数据要发送或者其他事要做,导致没有发这个FIN packet。
通常来说,一个CLOSE_WAIT会维持至少2个小时的时间。如果有个流氓特地写了个程序,给你造成一堆的CLOSE_WAIT,消耗你的资源,那么通常是等不到释放那一刻,系统就已经解决崩溃了。
只能通过修改一下TCP/IP的参数,来缩短这个时间:修改tcp_keepalive_*系列参数有助于解决这个问题。

解决这个问题的方法是修改系统的参数,系统默认超时时间的是7200秒,也就是2小时, 这个太大了,可以修改如下几个参数:
sysctl -w net.ipv4.tcp_keepalive_time=30
sysctl -w net.ipv4.tcp_keepalive_probes=2
sysctl -w net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=2
然后,执行sysctl命令使修改生效。
连接进程是通过一系列状态表示的,这些状态有:
LISTEN,SYN-SENT,SYN-RECEIVED,ESTABLISHED,FIN-WAIT-1,FIN-WAIT-2,CLOSE-WAIT,CLOSING,LAST-ACK,TIME-WAIT和CLOSED。

各个状态的意义如下:
LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的连接请求;
SYN-SENT -在发送连接请求后等待匹配的连接请求;
SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认;
ESTABLISHED- 代表一个打开的连接,数据可以传送给用户;
FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP的连接中断请求,或先前的连接中断请求的确认;
FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待连接中断请求;
CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求;
CLOSING -等待远程TCP对连接中断的确认;
LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认;
TIME-WAIT -等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认;
CLOSED - 没有任何连接状态;

TCP连接过程是状态的转换,促使发生状态转换的是用户调用:
OPEN,SEND,RECEIVE,CLOSE,ABORT和STATUS;
传送过来的数据段,特别那些包括以下标记的数据段SYN,ACK,RST和FIN;
还有超时,上面所说的都会时TCP状态发生变化。
[img]
TCP态迁徙
[/img]

TCP连接的状态转换图
这个图n多人都知道,它对排除和定位网络或系统故障时大有帮助,但是怎样牢牢地将这张图刻在脑中呢?那么你就一定要对这张图的每一个状态,及转换的过程有深刻地认识,不能只停留在一知半解之中。下面对这张图的11种状态详细解释一下,以便加强记忆!不过在这之前,先回顾一下TCP建立连接的三次握手过程,以及关闭连接的四次握手过程。
1、建立连接协议(三次握手)
(1)客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器。这是三次握手过程中的报文1。
(2) 服务器端回应客户端的,这是三次握手中的第2个报文,这个报文同时带ACK标志和SYN标志。因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应;同时又标志SYN给客户端,询问客户端是否准备好进行数据通讯。
(3) 客户必须再次回应服务段一个ACK报文,这是报文段3。
2、连接终止协议(四次握手)
   由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。
 (1) TCP客户端发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送(报文段4)。
 (2) 服务器收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。
 (3) 服务器关闭客户端的连接,发送一个FIN给客户端(报文段6)。
 (4) 客户段发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)。
CLOSED: 这个没什么好说的了,表示初始状态。
LISTEN: 这个也是非常容易理解的一个状态,表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态,可以接受连接了。
SYN_RCVD: 这个状态表示接受到了SYN报文,在正常情况下,这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过程中的一个中间状态,很短暂,基本上用netstat你是很难看到这种状态的,除非你特意写了一个客户端测试程序,故意将三次TCP握手过程中最后一个ACK报文不予发送。因此这种状态时,当收到客户端的ACK报文后,它会进入到ESTABLISHED状态。
SYN_SENT: 这个状态与SYN_RCVD遥想呼应,当客户端SOCKET执行CONNECT连接时,它首先发送SYN报文,因此也随即它会进入到了SYN_SENT状态,并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT状态表示客户端已发送SYN报文。
ESTABLISHED:这个容易理解了,表示连接已经建立了。
FIN_WAIT_1: 这个状态要好好解释一下,其实FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。而这两种状态的区别是:FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时,它想主动关闭连接,向对方发送了FIN报文,此时该SOCKET即进入到FIN_WAIT_1状态。而当对方回应ACK报文后,则进入到FIN_WAIT_2状态,当然在实际的正常情况下,无论对方何种情况下,都应该马上回应ACK报文,所以FIN_WAIT_1状态一般是比较难见到的,而FIN_WAIT_2状态还有时常常可以用netstat看到。
FIN_WAIT_2:上面已经详细解释了这种状态,实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET,表示半连接,也即有一方要求close连接,但另外还告诉对方,我暂时还有点数据需要传送给你,稍后再关闭连接。
TIME_WAIT: 表示收到了对方的FIN报文,并发送出了ACK报文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下,收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时,可以直接进入到TIME_WAIT状态,而无须经过FIN_WAIT_2状态。
CLOSING: 这种状态比较特殊,实际情况中应该是很少见,属于一种比较罕见的例外状态。正常情况下,当你发送FIN报文后,按理来说是应该先收到(或同时收到)对方的ACK报文,再收到对方的FIN报文。但是CLOSING状态表示你发送FIN报文后,并没有收到对方的ACK报文,反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢?其实细想一下,也不难得出结论:那就是如果双方几乎在同时close一个SOCKET的话,那么就出现了双方同时发送FIN报文的情况,也即会出现CLOSING状态,表示双方都正在关闭SOCKET连接。
CLOSE_WAIT: 这种状态的含义其实是表示在等待关闭。怎么理解呢?当对方close一个SOCKET后发送FIN报文给自己,你系统毫无疑问地会回应一个ACK报文给对方,此时则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢,实际上你真正需要考虑的事情是察看你是否还有数据发送给对方,如果没有的话,那么你也就可以close这个SOCKET,发送FIN报文给对方,也即关闭连接。所以你在CLOSE_WAIT状态下,需要完成的事情是等待你去关闭连接。
LAST_ACK: 这个状态还是比较容易好理解的,它是被动关闭一方在发送FIN报文后,最后等待对方的ACK报文。当收到ACK报文后,也即可以进入到CLOSED可用状态了。
最后有2个问题的回答,我自己分析后的结论(不一定保证100%正确)
1、 为什么建立连接协议是三次握手,而关闭连接却是四次握手呢?
这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后,它可以把ACK和SYN(ACK起应答作用,而SYN起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时,当收到对方的FIN报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了;但未必你所有的数据都全部发送给对方了,所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了,所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。
2、 为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态?
这是因为:虽然双方都同意关闭连接了,而且握手的4个报文也都协调和发送完毕,按理可以直接回到CLOSED状态(就好比从SYN_SEND状态到ESTABLISH状态那样);但是因为我们必须要假想网络是不可靠的,你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到,因此对方处于LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文,而重发FIN报文,所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文,并保证于此。

??????? 断开连接的时候, 当发起主动关闭的左边这方发送一个FIN过去后,
右边被动关闭的这方要回应一个ACK,这个ACK是TCP回应的,而不是应用程序发送的,
此时,被动关闭的一方就处于CLOSE_WAIT状态了。

如果此时被动关闭的这一方不再继续调用closesocket,那么他就不会发送接下来的FIN,导致自己老是处于CLOSE_WAIT。
只有被动关闭的这一方调用了 closesocket,才会发送一个FIN给主动关闭的这一方,同时也使得自己的状态变迁为LAST_ACK。

比如被动关闭的是客户端.

当对方调用closesocket的时候,你的程序正在

int nRet = recv(s,....);
if (nRet == SOCKET_ERROR)
{
// closesocket(s);
return FALSE;
}

很多人就是忘记了那句closesocket,这种代码太常见了。
我的理解,
当主动关闭的一方发送FIN到被动关闭这边后,被动关闭这边的TCP马上回应一个ACK过去,同时向上面应用程序提交一个ERROR,
导致上面的SOCKET的send或者recv返回SOCKET_ERROR.

正常情况下,如果上面在返回SOCKET_ERROR后调用了closesocket, 那么被动关闭的者一方的TCP就会发送一个FIN过去,自己的状态就变迁到LAST_ACK.

服务器上出现大量的close_wait的例子和解决方法(例子从网上找的,基本差不多)

oracle9i]$ /usr/sbin/lsof -i | grep 6800
oracle??? 22725 oracle9i??? 3u IPv4 18621468?????? TCP RHEL3:6800 (LISTEN)
oracle??? 22725 oracle9i??? 4u IPv4 18621469?????? TCP RHEL3:6800->RHEL3:2174 (CLOSE_WAIT)
oracle??? 22725 oracle9i??? 8u IPv4 18621568?????? TCP RHEL3:6800->RHEL3:2175 (CLOSE_WAIT)
oracle??? 22725 oracle9i??? 9u IPv4 18621578?????? TCP RHEL3:6800->RHEL3:2176 (CLOSE_WAIT)
oracle??? 22726 oracle9i??? 3u IPv4 18621468?????? TCP RHEL3:6800 (LISTEN)
oracle??? 22726 oracle9i??? 4u IPv4 18621469?????? TCP RHEL3:6800->RHEL3:2174 (CLOSE_WAIT)
oracle??? 22726 oracle9i??? 8u IPv4 18621568?????? TCP RHEL3:6800->RHEL3:2175 (CLOSE_WAIT)
oracle??? 22726 oracle9i??? 9u IPv4 18621578?????? TCP RHEL3:6800->RHEL3:2176 (CLOSE_WAIT)

[oracle9i@RHEL3 oracle9i]$ kill -9 22725

# 22725, 22726就是使用该6800端口的进程号(PID)。
[oracle9i@RHEL3 oracle9i]$ /usr/sbin/lsof -i | grep 6800
进程被kill时,会释放占用的所有链接句柄。

该问题的出现原因网上到处都是,也就是Socket的Client端出现异常没有Close就退出了。
------------------------------------------------------
本文的资料收集整理自网络.

from:http://hi.baidu.com/raycomer/item/944d23d9b502d13be3108f61

?

(1)close_wait解决方式1

???在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters,添加名为TcpTimedWaitDelay的
DWORD键,设置为60,以缩短TIME_WAIT的等待时间

(2)fin_wait_2

为 FIN_WAIT_2 增加 超时机制?
windows:?
开始->运行->输入regedit?
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters?
在详细信息窗格中双击 TCPFinWait2Delay ,然后从 30 到 300 中输入一个值。?
请注意 如果不存在 TCPFinWait2Delay 值,必须为 REG _ DWORD 注册表值来创建它。 注册表该值控制 TCP 连接之前等待的秒数它被强制关闭, 关闭 (s,SD_SEND) 函数调用之后。 在默认值为 240 秒。 此值范围是 30 到 300。 必须手动创建此注册表值。 否则,使用默认值。?

from:

http://kld208.iteye.com/blog/1626701

?

?

热点排行