tcp端口状态ESTABLISHED、TIME_WAIT、CLOSE_WAIT 、SYN_RECV等详解

来源:清泛编译     2017-03-20 13:34:06    人气:     我有话说( 0 人参与)

清泛网(www.tsingfun.com):TCP状态转移要点TCP协议规定,对于已经建立的连接,网络双方要进行四次握手才能成功断开连接,如果缺少了其中某个步骤,将会使连接处于假死

TCP状态转移要点

TCP协议规定,对于已经建立的连接,网络双方要进行四次握手才能成功断开连接,如果缺少了其中某个步骤,将会使连接处于假死状态,连接本身占用的资源不会被释放。网络服务器程序要同时管理大量连接,所以很有必要保证无用连接完全断开,否则大量僵死的连接会浪费许多服务器资源。在众多TCP状态中,最值得 注意的状态有两个:CLOSE_WAIT和TIME_WAIT。  

1、LISTENING状态

TCP服务启动后首先处于侦听(LISTENING)状态。

2、ESTABLISHED状态

ESTABLISHED的意思是建立连接。表示两台机器正在通信。

3、CLOSE_WAIT

对方主动关闭连接或者网络异常导致连接中断,这时我方的状态会变成CLOSE_WAIT 此时我方要调用close()来使得连接正确关闭

4、TIME_WAIT

我方主动调用close()断开连接,收到对方确认后状态变为TIME_WAIT。TCP协议规定TIME_WAIT状态会一直持续2MSL(即两倍的分 段最大生存期),以此来确保旧的连接状态不会对新连接产生影响。处于TIME_WAIT状态的连接占用的资源不会被内核释放,所以作为服务器,在可能的情 况下,尽量不要主动断开连接,以减少TIME_WAIT状态造成的资源浪费。

目前有一种避免TIME_WAIT资源浪费的方法,就是关闭socket的LINGER选项。但这种做法是TCP协议不推荐使用的,在某些情况下这个操作可能会带来错误。

5、SYN_SENT状态

SYN_SENT状态表示请求连接,当你要访问其它的计算机的服务时首先要发个同步信号给该端口,此时状态为SYN_SENT,如果连接成功了就变为 ESTABLISHED,此时SYN_SENT状态非常短暂。但如果发现SYN_SENT非常多且在向不同的机器发出,那你的机器可能中了冲击波或震荡波 之类的病毒了。这类病毒为了感染别的计算机,它就要扫描别的计算机,在扫描的过程中对每个要扫描的计算机都要发出了同步请求,这也是出现许多 SYN_SENT的原因。


常用的三个状态是:ESTABLISHED 表示正在通信,TIME_WAIT 表示主动关闭,CLOSE_WAIT 表示被动关闭。具体每种状态什么意思,其实无需多说,看看下面这种图就明白了:

这么多状态不用都记住,只要了解到我上面提到的最常见的三种状态的意义就可以了。一般不到万不得已的情况也不会去查看网络状态,如果服务器出了异常,百分之八九十都是下面两种情况:

1.服务器保持了大量TIME_WAIT状态

2.服务器保持了大量CLOSE_WAIT状态

详见《服务器保持大量TIME_WAIT和CLOSE_WAIT的解决方法》。

 

根据TCP协议定义的3次握手断开连接规定,发起socket主动关闭的一方 socket将进入TIME_WAIT状态,TIME_WAIT状态将持续2个MSL(Max Segment Lifetime),在Windows下默认为4分钟,即240秒,TIME_WAIT状态下的socket不能被回收使用。 具体现象是对于一个处理大量短连接的服务器,如果是由服务器主动关闭客户端的连接,将导致服务器端存在大量的处于TIME_WAIT状态的socket,甚至比处于Established状态下的socket多的多,严重影响服务器的处理能力,甚至耗尽可用的socket,停止服务。 TIME_WAIT是TCP协议用以保证被重新分配的socket不会受到之前残留的延迟重发报文影响的机制,是必要的逻辑保证。

windows 机器设置

在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters,右键添加名为TcpTimedWaitDelay的DWORD键,设置为60,以缩短TIME_WAIT的等待时间


ubuntu机器设置

vi /etc/sysctl.conf

编辑文件,加入以下内容:

net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。

net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时,启用cookies来处理,可防范少量SYN攻击,默认为0,表示关闭;

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭;

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,默认为0,表示关闭。

net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间


查看系统TCP连接资源命令

netstat 

netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'

一般情况下,系统的socket资源默认5000个。(非官方)

Windows Dos命令:netstat -an | find "端口号"


TCP协议中有TIME_WAIT这个状态主要有两个原因:
1。防止上一次连接中的包,迷路后重新出现,影响新连接(经过2MSL,上一次连接中所有的重复包都会消失)
2。可靠的关闭TCP连接。在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ,有可能丢失,这时被动方会重新发
fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态 ,就会响应 rst 而不是 ack。所以主动方要处于 TIME_WAIT 状态,而不能是 CLOSED 。


tcp ESTABLISHED TIME_WAIT CLOSE_WAIT SYN_RECV

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