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TCP连接需三次握手才能建立,断开连接则需要四次握手。
在三次握手协议中,服务器维护一个未连接队列,该队列为每个客户端的SYN包(SYN=j)开设一个条目,该条目表明服务器已收到SYN包,并向客户发 出确认,正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于 SYN_RECV状态,当服务器收到客户的确认包时,删除该条目,服务器进入ESTABLISHED状态。
Backlog参数:
表示内核为相应套接字排队的最大连接个数。仅对于backlog来说,我们需要取一个比较大的值以应对大量的服务请求。
服务器发送完SYN-ACK包,如果未收到客户确认包,服务器进行首次重传,等待一段时间仍未收到客户确认包,进行第二次重传,如果重传次数超过系统规定的最大重传次数,系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意,每次重传等待的时间不一定相同。
半连接存活时间:
是指半连接队列的条目存活的最长时间,也即服务器从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间,该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。
二、关闭TCP连接:
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。这个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。
TCP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。
步骤如下:
第一步:当主机A的应用程序通知TCP数据已经发送完毕时,TCP向主机B发送一个带有FIN附加标记的报文段(FIN表示英文finish)。
第二步:主机B收到这个FIN报文段之后,并不立即用FIN报文段回复主机A,而是先向主机A发送一个确认序号ACK,同时通知自己相应的应用程序:对方要求关闭连接(先
发送ACK的目的是为了防止在这段时间内,对方重传FIN报文段)。
第三步:主机B的应用程序告诉TCP:我要彻底的关闭连接,TCP向主机A送一个FIN报文段。
第四步:主机A收到这个FIN报文段后,向主机B发送一个ACK表示连接彻底释放。
在网络编程时,常常会创建套接字,套接字使用完成后常常关闭套接字,那么关闭Socket时客户端和服务端究竟做了什么?
关闭socket分为主动关闭(Active closure)和被动关闭(Passive closure)两种情况。
主动关闭是指有本地主机主动发起的关闭;而被动关闭则是指本地主机检测到远程主机发起关闭之后,作出回应,从而关闭整个连接。
被动关闭的情况下:
客户端发起中断连接请求,也就是发送FIN报文。
服务器接到FIN报文后,报文意思是说“我客户端没有数据要发给你了,但是如果你还有数据没有发送完成,则不必急着关闭Socket,可以继续发送数据”。
所以服务器先发送ACK,告诉客户端:“你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息"。
这个时候客户端就进入FIN_WAIT状态,继续等待服务器的FIN报文。
当服务器确定数据已发送完成,则向客户端发送FIN报文,告诉客户端:“好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了"。
Client端收到FIN报文后,"就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕服务器不知道要关闭,所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态,如果服务器没有收
到ACK则可以重传“。
Server端收到ACK后,"就知道可以断开连接了"。
Client端等待了2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我Client端也可以关闭连接了。就这样,TCP连接就这样关闭了!
MSL意思是最大段生命周期(Maximum Segment Lifetime)表明一个包存在于网络上到被丢弃之间的时间。每个IP包有一个TTL(time_to_live),当它减到0时则包被丢弃。
每个路由器使TTL减一并且传送该包。当一个程序进入TIME_WAIT状态时,他有2个MSL的时间,这个充许TCP重发最后的ACK,万一最后的ACK丢失了,使得FIN被重新传输。
在2MSL等待状态完成后,socket进入CLOSED状态。
整个过程客户端所经历的状态如下:
而服务器所经历的过程如下:
注意: 在TIME_WAIT状态中,如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了,它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭,并且所有的资源(包括端口号)都被释放。
问题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。
问题2: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,但是我们必须假象网络是不可靠的,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。
三、winsocks2关闭套接字的函数有:closesocket,shutdown,WSASendDisconnect.。
int closesocket( SOCKET s)的作用是关闭指定的socket,并且回收其所有的资源。
int shutdown( SOCKET s, int how)则是用于任何类型的套接口禁止接收、禁止发送或禁止收发,但并不对资源进行回收。
how参数为0时,则该套接口上的后续接收操作将被禁止。这对于低层协议无影响。
how为1时,则禁止后续发送操作。对于TCP,将发送FIN。
how为2时,则同时禁止收和发。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/suvllian/p/5469541.html