tcp鏈接的幾種狀態

說明: 通常情況下:一個正常的TCP連接,都會有三個階段:1、TCP三次握手;2、數據傳送;3、TCP四次揮手

裏面的幾個概念:

  • SYN: (同步序列編號,Synchronize Sequence Numbers)

  • ACK: (確認編號,Acknowledgement Number)

  • FIN: (結束標誌,FINish)

TCP三次握手(創建 OPEN)

  1. 客戶端發起一個和服務創建TCP鏈接的請求,這裏是SYN(J)

  2. 服務端接受到客戶端的創建請求後,返回兩個信息: SYN(K) + ACK(J+1)

  3. 客戶端在接受到服務端的ACK信息校驗成功後(J與J+1),返回一個信息:ACK(K+1)

  4. 服務端這時接受到客戶端的ACK信息校驗成功後(K與K+1),不再返回信息,後面進入數據通訊階段

數據通訊

  1. 客戶端/服務端 read/write數據包

TCP四次握手(關閉 finish)

  1. 客戶端發起關閉請求,發送一個信息:FIN(M)

  2. 服務端接受到信息後,首先返回ACK(M+1),表明自己已經收到消息。

  3. 服務端在準備好關閉之前,最後發送給客戶端一個 FIN(N)消息,詢問客戶端是否準備好關閉了

  4. 客戶端接受到服務端發送的消息後,返回一個確認信息: ACK(N+1)

  5. 最後,服務端和客戶端在雙方都得到確認時,各自關閉或者回收對應的TCP鏈接。

詳細的狀態說明(以及linux相關參數調整)

  1. SYN_SEND

    • 客戶端嘗試鏈接服務端,通過open方法。也就是TCP三次握手中的第1步之後,注意是客戶端狀態

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_syn_retries = 2 ,做爲客戶端可以設置SYN包的重試次數,默認5次(大約180s)引用校長的話:僅僅重試2次,現代網絡夠了


  2. SYN_RECEIVED

    • 服務接受創建請求的SYN後,也就是TCP三次握手中的第2步,發送ACK數據包之前

    • 注意是服務端狀態,一般15個左右正常,如果很大,懷疑遭受SYN_FLOOD***

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=4096 , 設置該狀態的等待隊列數,默認1024,調大後可適當防止syn-flood,可參見man 7 tcp

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1 , 打開syncookie,在syn backlog隊列不足的時候,提供一種機制臨時將syn鏈接換出

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_synack_retries = 2 ,做爲服務端返回ACK包的重試次數,默認5次(大約180s)引用校長的話:僅僅重試2次,現代網絡夠了


  3. ESTABLISHED

    • 客戶端接受到服務端的ACK包後的狀態,服務端在發出ACK在一定時間後即爲ESTABLISHED

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 ,默認爲7200秒(2小時),系統針對空閒鏈接會進行心跳檢查,如果超過net.ipv4.tcp_keepalive_probes * net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 默認11分,終止對應的tcp鏈接,可適當調整心跳檢查頻率

    • 目前線上的監控 waring:600 , critial : 800


  4. FIN_WAIT1

    • 主動關閉的一方,在發出FIN請求之後,也就是在TCP四次握手的第1步


  5. CLOSE_WAIT

    • 被動關閉的一方,在接受到客戶端的FIN後,也就是在TCP四次握手的第2步


  6. FIN_WAIT2

    • 主動關閉的一方,在接受到被動關閉一方的ACK後,也就是TCP四次握手的第2步

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=30, 可以設定被動關閉方返回FIN後的超時時間,有效回收鏈接,避免syn-flood.


  7. LASK_ACK

    • 被動關閉的一方,在發送ACK後一段時間後(確保客戶端已收到),再發起一個FIN請求。也就是TCP四次握手的第3步


  8. TIME_WAIT

    • 主動關閉的一方,在收到被動關閉的FIN包後,發送ACK。也就是TCP四次握手的第4步

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 , 打開快速回收TIME_WAIT,Enabling this option is not recommended since this causes problems when working with NAT (Network Address Translation)

    • sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse =1, 快速回收並重用TIME_WAIT的鏈接, 貌似和tw_recycle有衝突,不能重用就回收?

    • net.ipv4.tcp_max_tw_buckets: 處於time_wait狀態的最多鏈接數,默認爲180000.




相關說明

  1. 主動關閉方在接收到被動關閉方的FIN請求後,發送成功給對方一個ACK後,將自己的狀態由FIN_WAIT2修改爲TIME_WAIT,而必須再等2倍的MSL(Maximum Segment Lifetime,MSL是一個數據報在internetwork中能存在的時間)時間之後雙方纔能把狀態 都改爲CLOSED以關閉連接。目前RHEL裏保持TIME_WAIT狀態的時間爲60秒

  2. keepAlive策略可以有效的避免進行三次握手和四次關閉的動作


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