TIME_WAIT和CLOSE_WAIT区别

在服务器的日常维护过程中,会经常用到下面的命令:

netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'  

它会显示例如下面的信息:

TIME_WAIT 814
CLOSE_WAIT 1
FIN_WAIT1 1
ESTABLISHED 634
SYN_RECV 2
LAST_ACK 1

常用的三个状态是:ESTABLISHED 表示正在通信,TIME_WAIT 表示主动关闭,CLOSE_WAIT 表示被动关闭。

TCP协议规定,对于已经建立的连接,网络双方要进行四次握手才能成功断开连接,如果缺少了其中某个步骤,将会使连接处于假死状态,连接本身占用的资源不会被释放。网络服务器程序要同时管理大量连接,所以很有必要保证无用连接完全断开,否则大量僵死的连接会浪费许多服务器资源。在众多TCP状态中,最值得注意的状态有两个:CLOSE_WAIT和TIME_WAIT。  

TIME_WAIT

TIME_WAIT 是主动关闭链接时形成的,等待2MSL时间,约4分钟。主要是防止最后一个ACK丢失。  由于TIME_WAIT 的时间会非常长,因此server端应尽量减少主动关闭连接

CLOSE_WAIT
CLOSE_WAIT是被动关闭连接是形成的。根据TCP状态机,服务器端收到客户端发送的FIN,则按照TCP实现发送ACK,因此进入CLOSE_WAIT状态。但如果服务器端不执行close(),就不能由CLOSE_WAIT迁移到LAST_ACK,则系统中会存在很多CLOSE_WAIT状态的连接。此时,可能是系统忙于处理读、写操作,而未将已收到FIN的连接,进行close。此时,recv/read已收到FIN的连接socket,会返回0。

为什么需要 TIME_WAIT 状态?
假设最终的ACK丢失,server将重发FIN,client必须维护TCP状态信息以便可以重发最终的ACK,否则会发送RST,结果server认为发生错误。TCP实现必须可靠地终止连接的两个方向(全双工关闭),client必须进入 TIME_WAIT 状态,因为client可能面 临重发最终ACK的情形。

为什么 TIME_WAIT 状态需要保持 2MSL 这么长的时间?

为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?

虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假想网络是不可靠的,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已经被成功接收,则结束TCP连接。

 

TIME_WAIT 和CLOSE_WAIT状态socket过多

如果服务器出了异常,百分之***十都是下面两种情况:

1.服务器保持了大量TIME_WAIT状态

2.服务器保持了大量CLOSE_WAIT状态,简单来说CLOSE_WAIT数目过大是由于被动关闭连接处理不当导致的。

因为linux分配给一个用户的文件句柄是有限的,而TIME_WAIT和CLOSE_WAIT两种状态如果一直被保持,那么意味着对应数目的通道就一直被占着,而且是“占着茅坑不使劲”,一旦达到句柄数上限,新的请求就无法被处理了,接着就是大量Too Many Open Files异常,Tomcat崩溃。

TIME_WAIT状态原理:

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。

MSL时间:

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:

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。
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不愿透露姓名的神秘牛友
11-26 18:54
说等下个版本吧的发呆爱好者很贪睡:佬最后去了哪家呀
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10-30 10:16
南京大学 Java
龚至诚:给南大✌️跪了
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Yushuu:你的确很厉害,但是有一个小问题:谁问你了?我的意思是,谁在意?我告诉你,根本没人问你,在我们之中0人问了你,我把所有问你的人都请来 party 了,到场人数是0个人,誰问你了?WHO ASKED?谁问汝矣?誰があなたに聞きましたか?누가 물어봤어?我爬上了珠穆朗玛峰也没找到谁问你了,我刚刚潜入了世界上最大的射电望远镜也没开到那个问你的人的盒,在找到谁问你之前我连癌症的解药都发明了出来,我开了最大距离渲染也没找到谁问你了我活在这个被辐射蹂躏了多年的破碎世界的坟墓里目睹全球核战争把人类文明毁灭也没见到谁问你了😆
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