TCP连接的关闭方式

TCP连接的关闭方式

    建立TCP连接需要三次握手，而关闭连接则需要四次握手，并且分为主动关闭和被动关闭。这是由于TCP连接是全双工的，我关了你的连接，并不等于你关了我 的连接，因此双方都必须单独进行关闭。当一方完成它的数据发送任务后可以发送FIN包来终止这个方向的连接，表明自己不再有数据需要发送；收到FIN包的 那一方虽然不能再读取数据，但仍能发送数据。以Client主动关闭连接为例：

    Client向Server发送FIN包，表示Client主动关闭连接，然后进入FIN_WAIT_1状态，等待Server返回ACK包。此后Client不能再向Server发送数据，但能读取数据。

    Server收到FIN包后向Client发送ACK包，然后进入CLOSE_WAIT状态，此后Server不能再读取数据，但可以继续向Client 发送数据。Client收到Server返回的ACK包后进入FIN_WAIT_2状态，等待Server发送FIN包。

    Server完成数据的发送后，将FIN包发送给Client，然后进入LAST_ACK状态，等待Client返回ACK包，此后Server既不能读取数据，也不能发送数据。

    Client收到FIN包后向Server发送ACK包，然后进入TIME_WAIT状态，接着等待足够长的时间（2MSL）以确保Server接收到 ACK包，最后回到CLOSED状态，释放网络资源。Server收到Client返回的ACK包后便回到CLOSED状态，释放网络资源。

    TCP连接的建立到关闭，需要经历以下状态迁移（假定Client发起连接，并主动关闭连接）：

    Client CLOSED -> SYN_SENT -> ESTABLISHED -> FIN_WAIT_1 -> FIN_WAIT_2 -> TIME_WAIT -> CLOSED

    Server CLODES -> LISTEN -> SYN_RECEIVED -> ESTABLISHED -> CLOSE_WAIT -> LAST_ACK -> CLOSED

    3. 对Server与Client的影响

    在详细了解TCP连接的状态和关闭方式后，我们会发现TIME_WAIT状态是一个坑爹的存在！主动关闭连接的一方在发送最后一个ACK包后，无论对方是 否收到都会进入TIME_WAIT状态，等待2MSL的时间，然后才能释放网络资源。MSL就是Maximum Segment Lifetime（数据包的最大生命周期），是一个数据包能在互联网上生存的最长时间，若超过这个时间则该数据包将会消失在网络中。操作系统通常会将2MSL设为4分钟，最低不少于30秒，因而TIME_WAIT状态一般维持在30秒至4分钟。这个是TCP/IP协议必不可少的，是TCP/IP设计者设计的，也就是无法解决的。TIME_WAIT状态的存在主要有两个原因：

    可靠地实现TCP全双工连接的终止。在关TCP闭连接时，最后的ACK包是由主动关闭方发出的，如果这个ACK包丢失，则被动关闭方将重发FIN包，因此 主动方必须维护状态信息，以允许它重发这个ACK包。如果不维持这个状态信息，那么主动方将回到CLOSED状态，并对被动方重发的FIN包响应RST 包，而被动关闭方将此包解释成一个错误（在Java中会抛出connection reset的SocketException）。因而，要实现TCP全双工连接的正常终止，必须能够处理四次握手协议中任意一个包丢失的情况，主动关闭方必须维持状态信息进入TIME_WAIT状态。

    确保迷路重复数据包在网络中消失，防止上一次连接中的包迷路后重新出现，影响新连接。TCP数据包可能由于路由器 异常而迷路，在迷路期间，数据包发送方可能因超时而重发这个包，迷路的数据包在路由器恢复后也会被送到目的地，这个迷路的数据包就称为Lost Duplicate.在关闭一个TCP连接后，如果马上使用相同的IP地址和端口建立新的TCP连接，那么有可能出现前一个连接的迷路重复数据包在前一个 连接关闭后再次出现，影响新建立的连接。为了避免这一情况，TCP协议不允许使用处于TIME_WAIT状态的连接的IP和端口启动一个新连接，只有经过2MSL的时间，确保上一次连接中所有的迷路重复数据包都已消失在网络中，才能安全地建立新连接。
(责任编辑：VEVB)