TCP四次分手中,主动关闭方最后为什么要等待2MSL之后才关闭连接?


和TCP三次同步握手不一样的是,TCP关闭连接用四次握手来实现,即A--->B Fin, B--->A ACK, B--->A Fin, A--->B ACK,为什么要这样


TCP四次分手中,主动关闭方最后为什么要等待2MSL之后才关闭连接?

当主动断开连接的一方(Initiator)发送FIN包给对方,且对方回复了ACK+FIN,然后Initiator回复了ACK后就进入TIME_WAIT状态,一直将持续2MSL后进入CLOSED状态。


A--->B Fin, B--->A ACK ,A属于主动关闭方,收到B的ACK后,A到B的方向连接关闭,即half shutown ,这时A不能再发送数据了。


这种状态下B还是可以单向发送数据的,B的数据发送完毕,也做关闭动作了:


B--->A Fin, A--->B ACK


B收到ACK,关闭连接。但是A无法知道ACK是否已经到达B,于是开始等待?等待什么呢?假如ACK没有到达B,B会为FIN这个消息超时重传 timeout retransmit ,那如果A等待时间足够,又收到FIN消息,说明ACK没有到达B,于是再发送ACK,直到在足够的时间内没有收到FIN,说明ACK成功到达。这个等待时间至少是:B的timeout + FIN的传输时间,为了保证可靠,采用更加保守的等待时间2MSL。

MSL,Maximum Segment Life,这是TCP 对TCP Segment 生存时间的限制。

TTL, Time To Live ,IP对IP Datagram 生存时间的限制,255 秒,所以 MSL一般 = TTL = 255秒

A发出ACK,等待ACK到达对方的超时时间 MSL,等待FIN的超时重传,也是MSL,所以如果2MSL时间内没有收到FIN,说明对方安全收到FIN。

那么,我们来看如果Initiator不进入TIME_WAIT状态而是直接进入CLOSED状态会有什么问题?

考虑这种情况,服务器运行在80端口,客户端使用的连接端口是12306,数据传输完毕后服务端主动关闭连接,但是没有进入TIME_WAIT,而是直接计入CLOSED了。这时,客户端又通过同样的端口12306与服务端建立了一个新的连接。假如上一个连接过程中网络出现了异常,导致了某个包重传并延时到达了服务端,这时服务端就无法区分这个包是上一个连接的还是这个连接的。所以,主动关闭连接一方要等待2MSL,然后才能CLOSE,保证连接中的IP包都要么传输完成,要么被丢弃了。


参考:

https://www.zhihu.com/question/36930631/answer/103704759

https://blog.****.net/jewes/article/details/52654997