面试官：Socket TCP 是如何断开连接的？

开发运维 2023-08-28 共饮一杯 手机阅读

  • 前言

  • Socket 是什么?

  • Socket 运行流程

    • 基于 TCP

    • 基于 UDP

  • Socket TCP 是如何建立连接的

    • 三次握手发生在 socket 的哪几个函数中

  • Socket TCP 是如何断开连接的

    • 第四次挥手后为何要等待 2MSL

三次握手发生在 socket 的哪几个函数中

面试官：Socket TCP 是如何断开连接的？

  • 当客户端调用 connect 时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN 信号，这时 connect 进入阻塞状态；

  • 服务器监听到连接请求，即收到 SYN，调用 accept 函数接收，进入阻塞状态，在此之前会尽力 socket、bind、listen 函数；然后返回相关的 syn 以及 ack 信号
  • 客户端接受到服务端的信息，此时 connect 完成，解除阻塞状态，并且向服务端发送 ack 信号
  • 服务端收到 ack， accept 阻塞解除，完成连接
  • 第二次挥手:B 收到 A 的连接释放报文段后，立刻发出确认报文段，确认号 ack=u+1，序号 seq=v（等于 B 前面发送数据的最后一个序号加1）；然后 B 进入 CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。
  • 第三次挥手:A 收到 B 的确认报文段后进入到 FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，继续等待 B 发出连接释放报文段；
    • 若 B 已经没有数据要发送，B 就会向 A 发送连接释放报文段，段首部的终止控制位 FIN=1，序号 seq=w（半关闭状态可能又发送了一些数据），确认号 ack=u+1，这时B进入 LAST-ACK（最后确认）状态，等待A的确认。
  • 第四次挥手:A收到B的连接释放报文段并发出确认，确认段中 确认位 ACK=1，确认号 ack=w+1，序号 seq=u+1；然后 A 进入到TIME-WAIT（时间等待）状态。当 B 再接收到该确认段后，B 就进入 CLOSED状态。
    • 如果B没有收到自己的ACK，会超时重传FiN那么A再次接到重传的FIN，会再次发送ACK
    • 如果B收到自己的ACK，也不会再发任何消息

    在最后一次挥手后 A 并不知道 B 是否接到自己的信息， 包括 ACK 是以上哪两种情况，A 都需要等待，要取这「两种情况等待时间的最大值，以应对最坏的情况发生」，这个最坏情况是：去向ACK消息最大存活时间（MSL) + 来向FIN消息的最大存活时间(MSL)。这刚好是2MSL，这个时间，足以使得原来连接的数据包在网络中消失。

    • 2.保证 ACK 能被服务端接收到从而正确关闭链接

    因为这个 ACK 是有可能丢失的，会导致服务器收不到对 FIN-ACK 确认报文。假设客户端不等待 2MSL ，而是在发送完 ACK 之后直接释放关闭，一但这个 ACK 丢失的话，服务器就无法正常的进入关闭连接状态。

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