TCP协议简单总结

不念不忘少年蓝@ 2022-07-28 09:56 128阅读 0赞

# 经典协议状态机变化 #

![协议状态机][20160414143342962]  
**正常连接：**  
客户端： CLOSED–SYN\_SEND—ESTABLISHED  
服务器： LISTEN—SYN收到—-ESTABLISHED  
**正常关闭**  
客户端：ESTABLISHED—FIN\_WAIT\_1—FIN\_WAIT\_2—TIME\_WAIT–CLOSED  
服务端：ESTABLISHED–CLOSE\_WAIT—-LAST\_ACK—CLOSED  
**同时打开**  
SYN\_SEND—–SYN收到—-ESTABLISHED  
**同时关闭**  
ESTABLISHED—FIN\_WAIT\_1—CLOSING—TIME\_WAIT–CLOSED

**典型的时序图如下**  
![时序图][20160414144347487]  
注：从其他地址摘的，好像有点问题，需要根据查看TCP/IP卷一详解修订下

**关闭时序图另外一种表示方式**  
![关闭时序图][20160414144604042]

# 常见问题 #

**服务器保持了大量TIME\_WAIT状态**  
一般情况下，作为客户端请求第三方服务，没有进行主动关闭。

**服务器保持大量CLOSE\_WAIT状态**  
服务器接收客户端的关闭操作，没有进行关闭。  
一、解决：  
原因是因为调用ServerSocket类的accept()方法和Socket输入流的read()方法时会引起线程阻塞，所以应该用setSoTimeout()方法设置超时（缺省的设置是0，即超时永远不会发生）；超时的判断是累计式的，一次设置后，每次调用引起的阻塞时间都从该值中扣除，直至另一次超时设置或有超时异常抛出。  
比如，某种服务需要三次调用read()，超时设置为1分钟，那么如果某次服务三次read()调用的总时间超过1分钟就会有异常抛出，如果要在同一个Socket上反复进行这种服务，就要在每次服务之前设置一次超时。  
二、规避：  
调整系统参数，包括句柄相关参数和TCP/IP的参数；  
具体措施见：参考资料1

# TCP协议头 #

**linux内核对连接的处理过程**  
![linux内核连接处理][linux]  
  内核会为处于listening状态的socket维护两个队列，一个是已经完成了三次握手的队列（TCP链接处于TCP状态机中的ESTABLISHED状态），一个是还没有完成三次握手的队列（TCP链接处于TCP状态机中的SYN\_RCVD状态）。  
当三次握手完成后，TCP链接就建立了，将这个成员从未完成队列已到完成队列（accept()是阻塞的，若已完成队列有链接，则返回的已完成队列的首个成员）。未完成队列中的成员有75秒生存时间。listen()的第二个参数指的是这两个队列的成员总数。  
若是队列已满，server对新进来的链接不予处理，client的connect()会重新尝试链接。  
  有一种DOS（denial of service）攻击叫SYN flooding，它是某个clinet疯狂的发送SYN，尝试与server建立链接，那server队列满了之后，正常的lient的链接请求就不能处理了。

**协议头以及服务器应用**  
![tcp协议头][tcp]  
服务端中状态机的唯一表示：  
1. 发送方IP+发送方端口+应用层的序列号（异步事务必须支持）  
2. 发送IP+发送方端口+接收IP+接收端口+应用层的序列号（异步事务必须支持）

# 参考文档 #

参考资料1:

> [http://blog.csdn.net/wesleyluo/article/details/6079139][http_blog.csdn.net_wesleyluo_article_details_6079139]  
> 参考资料2：  
> [http://blog.chinaunix.net/uid-16979052-id-3350958.html][http_blog.chinaunix.net_uid-16979052-id-3350958.html]

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[20160414144604042]: /images/20220724/e4e15b89cf2b4f53a1f329de68f57739.png
[linux]: /images/20220724/c1472dfee92145c997cbe147aaaaca19.png
[tcp]: /images/20220724/53060d39dd3a445ca1857b76fe6a8774.png
[http_blog.csdn.net_wesleyluo_article_details_6079139]: http://blog.csdn.net/wesleyluo/article/details/6079139
[http_blog.chinaunix.net_uid-16979052-id-3350958.html]: http://blog.chinaunix.net/uid-16979052-id-3350958.html