4个实验，彻底搞懂TCP连接的断开
发布时间：2022-08-09 10:01:37 所属栏目：Linux 来源：互联网
导读：前言 看到这个标题你可能会说，TCP 连接的建立与断开，这个我熟，不就是三次握手与四次挥手嘛。且慢，脑海中可以先尝试回答这几个问题： 四次挥手是谁发起的？ 如果断电/断网了连接会断开吗？ 什么情况下没有四次挥手连接也会断开？ 这不是面试，而是遇到了
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前言 看到这个标题你可能会说，TCP 连接的建立与断开，这个我熟，不就是三次握手与四次挥手嘛。且慢，脑海中可以先尝试回答这几个问题： 四次挥手是谁发起的？ 如果断电/断网了连接会断开吗？ 什么情况下没有四次挥手连接也会断开？ 这不是面试，而是遇到了实际问题，至于是什么问题，容我先卖个关子，本文也不会解答，后面会有一篇专门的文章来说遇到的问题是啥，所以在讲实际问题之前，先弄懂理论。 正常断开 我们由浅入深，先了解正常情况下 TCP 连接是如何断开的，下图为 TCP 三次握手与四次挥手的经典图（来自《TCP/IP详解卷1》） image 在我们的电脑上，可以使用 **python 的 SimpleHTTPServer ** 来快速起一个 http 服务（http 也是基于 TCP 协议），比如这样： python -m SimpleHTTPServer 20880 再通过 nc 或 telnet 这两个命令来创建 TCP 连接，比如我测试使用 nc 来创建连接 nc -v ip port Connection to ip port [tcp/*] succeeded! 表示连接成功 image 我们如何观察这个连接呢？可以通过 netstat 或 lsof 来查看这条"连接"，这里我使用 lsof（mac 与 Linux 系统的 netstat 命令不太一样，使用起来有点别扭 ） lsof -i:20880 image 无论是客户端还是服务端都会占用一个端口，不过服务端端口是固定的，客户端端口是随机的。 如果我们想看 TCP 连接和断开时握手与挥手的 TCP 报文怎么查看呢？可以使用 tcpdump 命令 三次握手 tcpdump -A -vv -i any -S host 10.179.245.95 为了方便查看，和上面的经典图放在了一起 image 这里的参数需要提一下的是 -S，如果不加 -S 参数看到的第三次握手的ack=1，与书上的理论不太一样，其实这里只是 tcpdump 简化了展示，想看实际值需要加 -S 这里的 Flags [S]/[S.]/[.] [S] 代表 SYN [.] 代表 ACK，[S.] 就是 SYN + ACK 四次挥手 命令与抓三次握手相同，我们抓到如下挥手数据 image [F] 代表 FIN 这张图有点奇怪，四次挥手居然变成了三次，这其实是 TCP 协议的实现问题，如果第二次与第三次挥手之间没有数据发送，那么被动断开连接的一方就可能会把第二次的 ACK 与 第三次的 FIN 合并为一次挥手。 当然我也抓到过正常的四次挥手，大概长这样 image 异常断开 上面铺垫了这么多，现在开始进入正题。 TCP 连接断开是谁发起的 我们来思考一个问题：TCP 连接的断开是谁发起的？程序本身还是操作系统？ 我们来看一段非常简单的 TCP 连接创建与断开的代码 tcpAddr, _ := net.ResolveTCPAddr("tcp", "127.0.0.1:20880") conn, err := net.DialTCP("tcp", nil, tcpAddr) if err != nil { fmt.Println("Client connect error ! " + err.Error()) return } defer func() { err := conn.Close() fmt.Println("Client connect closed !") if err != nil { fmt.Println(err) } }() fmt.Println(conn.LocalAddr().String() + " : Client connected!") time.Sleep(10 * time.Second) 运行后，效果如下，也符合我们预期：当程序打印 Client connected! 时，能看到连接，当打印 Client connect closed! 时，连接断开 image 如果我们在连接断开前使用 kill -9 强杀进程呢？（这里我用了两台电脑来测试） image 我们发现 conn.Close() 并没有执行，但四次挥手还是发生了！ 查阅资料发现如下结论： a、b 两个正常连接的对端进程。假如 b 进程没有调用 close 就异常终止，那么发送 FIN 包是内核 OS 代劳 断电/断网时的连接是怎样断开的 我们通过上面的实验发现就算进程异常终止，操作系统也会帮忙发起四次挥手 但如果是断电或断网的情况下，操作系统就无法代劳了，这时会怎样呢？为了便于测试，这里用两台电脑，client 连接 server，断开 server 的网络来模拟断网断电情况。 可以肯定的是断网，断电后，连接不会立即断开，那么后续连接是否会断开呢？我们分成下面几种情况来看 断网时有数据传输 断网时如果有数据发送，由于收不到 ACK，所以会重试，但并不会无限重试下去，达到一定的重发次数之后，如果仍然没有任何确认应答返回，就会判断为网络或者对端主机发生了异常，强制关闭连接。此时的关闭是直接关闭，而没有挥手（数据都发不出去，还挥啥手），Linux 下的设置为 最小重传时间是200ms 最大重传时间是120s 重传次数为15 （编辑：漯河站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
