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linuxtcprecv丢包

发布时间:2023-03-18 01:28:13

linux C语言 C/S程序,客户端发送的数据和服务器端接收到的数据不一样,求解

估计你是用的tcp socket,导致“videlord”网友说的情况:对于tcp socket,send与recv不是对等的,recv时只要缓冲有数据就会收上来。简单说就是你send 4次,比如分别为10 10 10 10字节,对端可以一次recv到这40字节数据,也可以recv 40次、每次1字节。


解决办法有两种:

  1. 改用udp socket,send/recv自然对等了

  2. 继续用tcp socket,自己进行数据分段:比如自行约定在数据前约定4个字节用于描述数据长度,这样发送时,send 4+33字节,send 4+35字节;接收时,先获取描述长度的4字节获得长度,再按照长度接收数据(可能需要多次recv凑齐指定长度)。

Ⅱ Linux下c++ 服务端tcp通讯包延迟,是否有特殊的设定需要

客户端向服务器端发送请求,服务器收到请求做相应的处理,将处理结果传回客户端。下面采用TCP协议实现服务器和客户端之间的连接。
1. 客户端
约定双方的传输协议(UDP或者TCP),根据传输协议创建socket;
服务器的IP地址和端口号;
连接服务器;
获取服务器传递回来的数据。

[cpp]
#include
#include types.h>
#include socket.h>
#include time.h>
#include
#include
#includein.h>
#includeinet.h>
#include errno.h>
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXLINE=1024;
int main(int argc,char** argv)
{
int sockfd,n;
char recvline[MAXLINE+1];
struct sockaddr_in servaddr;
if(argc!=2)
{
cout<<"usage: a.out<IPaddress"<<endl;
exit(0);
}
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockfd<0)
{
cout<<"socket error"<<endl;
exit(0);
}
memset(&servaddr,0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(8080);//将无符号短整型数值转换为网络字节序,即将数值的高位字节存放到内存中的低位字节0X1234变为0X3412
if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr)<=0)//将ip地址在“点分十进制”和整数之间转换
{
cout<<"inet_ptons error"<<endl;
exit(0);
}
if(connect(sockfd,(sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
{
cout<<"connect error"<<endl;
exit(0);
}
while((n=read(sockfd,recvline,MAXLINE))>0)
{
recvline[n]=0;
if(fputs(recvline,stdout)==EOF)
{
cout<<"fputs error"<<endl;
exit(0);
}
}
if(n<0)
{
cout<<"read error"<<endl;
exit(0);
}
exit(0);
}

#include
#include types.h>
#include socket.h>
#include time.h>
#include
#include
#includein.h>
#includeinet.h>
#include errno.h>
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXLINE=1024;
int main(int argc,char** argv)
{
int sockfd,n;
char recvline[MAXLINE+1];
struct sockaddr_in servaddr;
if(argc!=2)
{
cout<<"usage: a.out<IPaddress"<<endl;
exit(0);
}
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockfd<0)
{
cout<<"socket error"<<endl;
exit(0);
}
memset(&servaddr,0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(8080);//将无符号短整型数值转换为网络字节序,即将数值的高位字节存放到内存中的低位字节0X1234变为0X3412
if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr)<=0)//将ip地址在“点分十进制”和整数之间转换
{
cout<<"inet_ptons error"<<endl;
exit(0);
}
if(connect(sockfd,(sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
{
cout<<"connect error"<<endl;
exit(0);
}
while((n=read(sockfd,recvline,MAXLINE))>0)
{
recvline[n]=0;
if(fputs(recvline,stdout)==EOF)
{
cout<<"fputs error"<<endl;
exit(0);
}
}
if(n<0)
{
cout<<"read error"<<endl;
exit(0);
}
exit(0);
}

2. 服务器
约定双方的传输协议(UDP或者TCP),根据传输协议创建socket;
将地址和端口绑定到socket;
对端口进行侦听,直到侦听到有连接信息;
接收连接,然后将数据写回连接中。
将地址和端口绑定到socket

[cpp]
#include
#include types.h>
#include socket.h>
#include time.h>
#include
#include
#includein.h>
#includeinet.h>
#include errno.h>
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

const int MAXLINE=1024;
int main(int argc,char **argv)
{
int listenfd,connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char buff[MAXLINE];
time_t ticks;
listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//建立socket
if(listenfd<0)
{
cout<<"socket error "<<strerror(errno)<<endl;
exit(0);
}
memset(&servaddr,0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(8080);
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
int bindfd=bind(listenfd,(sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr));//将地址和端口绑定到socket
if(bindfd<0)
{
cout<<"bind error"<<bindfd<<endl;
exit(0);
}
listen(listenfd,MAXLINE);//监听连接,一直阻塞,直到有连接出现
while(1)
{
connfd=accept(listenfd,(sockaddr*)NULL,NULL);//接收连接传递的数据
ticks=time(NULL);
snprintf(buff,sizeof(buff),"%.24s ",ctime(&ticks));
cout<<strlen(buff)<<endl;
write(connfd,buff,strlen(buff));//将传递的数据写回到socket中
close(connfd);
}
return 0;
}

#include
#include types.h>
#include socket.h>
#include time.h>
#include
#include
#includein.h>
#includeinet.h>
#include errno.h>
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

const int MAXLINE=1024;
int main(int argc,char **argv)
{
int listenfd,connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char buff[MAXLINE];
time_t ticks;
listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//建立socket
if(listenfd<0)
{
cout<<"socket error "<<strerror(errno)<<endl;
exit(0);
}
memset(&servaddr,0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(8080);
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
int bindfd=bind(listenfd,(sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr));//将地址和端口绑定到socket
if(bindfd<0)
{
cout<<"bind error"<<bindfd<<endl;
exit(0);
}
listen(listenfd,MAXLINE);//监听连接,一直阻塞,直到有连接出现
while(1)
{
connfd=accept(listenfd,(sockaddr*)NULL,NULL);//接收连接传递的数据
ticks=time(NULL);
snprintf(buff,sizeof(buff),"%.24s ",ctime(&ticks));
cout<<strlen(buff)<<endl;
write(connfd,buff,strlen(buff));//将传递的数据写回到socket中
close(connfd);
}
return 0;
}

Ⅲ linux 下socket的recv函数返回值问题

说清楚一点,是UDP还是TCP

不管怎么说,在recv之前调用一下select(),检查缓冲到底有没有内容,如果有,再执行recv就不会有任何问题。而且 select的好处是,如果没有接到别的东西,你可以sleep()一下,不占用CPU

用下面的rcv代替你的recv函数吧,我在嵌入式系统开发时自己写的一个标准例程,很可靠:
参数解释:
sck - socket
buf - 接收缓冲区
size-缓冲区大小
time_out-等待时间(按秒计)如果超时则返回
返回值:收到字节数,0表示超时等错误

int rcv(int sck, void * buf, int size, int time_out)
{
if (sck < 1 || !buf || size < 1) return 0;
timeval tv = { 0, 0}; timeval * ptv = 0;
if (time_out > 0) { tv.tv_sec = time_out; ptv = &tv; }
memset(buf, 0, size);
int r = 0; char * b = (char*) buf; int sz = size;
fd_set rd, er; int total = 0; time_t t0 = time(0); time_t t1 = 0;
do {
FD_ZERO(&rd); FD_SET(sck, &rd);
FD_ZERO(&er); FD_SET(sck, &er);
r = select(sck + 1, &rd, 0, &er, ptv);
if (r == -1) { nperror("select()"); return -1; }
if (FD_ISSET(sck, &er)) {
nperror("socket(shutdown)"); return -1;
}//end if
if (FD_ISSET(sck, &rd)) {
r = recv(sck, b, sz, 0);
if (r == -1) { nperror("recv()"); return -1; }
total += r; sz -= r; b+= r;
}//end if
if (time_out > 0)
t1 = time(0) - t0;
else
t1 = time_out - 1;
//end if
}while(sz && t1 < time_out);
return total;
}//end if

Ⅳ linux中的socket编程的问题,recv函数收到的全是0

send后,操作系统会决定是不是马山发包还是继续等待看看还有别的send,然后把他们一起打成一个包来发送。所以你recv是不知道要接收几个包的。

Ⅳ 关于 Linux 网络,你必须知道这些

我们一起学习了文件系统和磁盘 I/O 的工作原理,以及相应的性能分析和优化方法。接下来,我们将进入下一个重要模块—— Linux 的网络子系统。

由于网络处理的流程最复杂,跟我们前面讲到的进程调度、中断处理、内存管理以及 I/O 等都密不可分,所以,我把网络模块作为最后一个资源模块来讲解。

同 CPU、内存以及 I/O 一样,网络也是 Linux 系统最核心的功能。网络是一种把不同计算机或网络设备连接到一起的技术,它本质上是一种进程间通信方式,特别是跨系统的进程间通信,必须要通过网络才能进行。随着高并发、分布式、云计算、微服务等技术的普及,网络的性能也变得越来越重要。

说到网络,我想你肯定经常提起七层负载均衡、四层负载均衡,或者三层设备、二层设备等等。那么,这里说的二层、三层、四层、七层又都是什么意思呢?

实际上,这些层都来自国际标准化组织制定的开放式系统互联通信参考模型(Open System Interconnection Reference Model),简称为 OSI 网络模型。

但是 OSI 模型还是太复杂了,也没能提供一个可实现的方法。所以,在 Linux 中,我们实际上使用的是另一个更实用的四层模型,即 TCP/IP 网络模型。

TCP/IP 模型,把网络互联的框架分为应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层,其中,

为了帮你更形象理解 TCP/IP 与 OSI 模型的关系,我画了一张图,如下所示:

当然了,虽说 Linux 实际按照 TCP/IP 模型,实现了网络协议栈,但在平时的学习交流中,我们习惯上还是用 OSI 七层模型来描述。比如,说到七层和四层负载均衡,对应的分别是 OSI 模型中的应用层和传输层(而它们对应到 TCP/IP 模型中,实际上是四层和三层)。

OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念,TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型。

OSI先有模型,后有协议,先有标准,后进行实践;而TCP/IP则相反,先有协议和应用再提出了模型,且是参照的OSI模型。

OSI是一种理论下的模型,而TCP/IP已被广泛使用,成为网络互联事实上的标准。

有了 TCP/IP 模型后,在进行网络传输时,数据包就会按照协议栈,对上一层发来的数据进行逐层处理;然后封装上该层的协议头,再发送给下一层。

当然,网络包在每一层的处理逻辑,都取决于各层采用的网络协议。比如在应用层,一个提供 REST API 的应用,可以使用 HTTP 协议,把它需要传输的 JSON 数据封装到 HTTP 协议中,然后向下传递给 TCP 层。

而封装做的事情就很简单了,只是在原来的负载前后,增加固定格式的元数据,原始的负载数据并不会被修改。

比如,以通过 TCP 协议通信的网络包为例,通过下面这张图,我们可以看到,应用程序数据在每个层的封装格式。

这些新增的头部和尾部,增加了网络包的大小,但我们都知道,物理链路中并不能传输任意大小的数据包。网络接口配置的最大传输单元(MTU),就规定了最大的 IP 包大小。在我们最常用的以太网中,MTU 默认值是 1500(这也是 Linux 的默认值)。

一旦网络包超过 MTU 的大小,就会在网络层分片,以保证分片后的 IP 包不大于 MTU 值。显然,MTU 越大,需要的分包也就越少,自然,网络吞吐能力就越好。

理解了 TCP/IP 网络模型和网络包的封装原理后,你很容易能想到,Linux 内核中的网络栈,其实也类似于 TCP/IP 的四层结构。如下图所示,就是 Linux 通用 IP 网络栈的示意图:

我们从上到下来看这个网络栈,你可以发现,

这里我简单说一下网卡。网卡是发送和接收网络包的基本设备。在系统启动过程中,网卡通过内核中的网卡驱动程序注册到系统中。而在网络收发过程中,内核通过中断跟网卡进行交互。

再结合前面提到的 Linux 网络栈,可以看出,网络包的处理非常复杂。所以,网卡硬中断只处理最核心的网卡数据读取或发送,而协议栈中的大部分逻辑,都会放到软中断中处理。

我们先来看网络包的接收流程。

当一个网络帧到达网卡后,网卡会通过 DMA 方式,把这个网络包放到收包队列中;然后通过硬中断,告诉中断处理程序已经收到了网络包。

接着,网卡中断处理程序会为网络帧分配内核数据结构(sk_buff),并将其拷贝到 sk_buff 缓冲区中;然后再通过软中断,通知内核收到了新的网络帧。

接下来,内核协议栈从缓冲区中取出网络帧,并通过网络协议栈,从下到上逐层处理这个网络帧。比如,

最后,应用程序就可以使用 Socket 接口,读取到新接收到的数据了。

为了更清晰表示这个流程,我画了一张图,这张图的左半部分表示接收流程,而图中的粉色箭头则表示网络包的处理路径。

了解网络包的接收流程后,就很容易理解网络包的发送流程。网络包的发送流程就是上图的右半部分,很容易发现,网络包的发送方向,正好跟接收方向相反。

首先,应用程序调用 Socket API(比如 sendmsg)发送网络包。

由于这是一个系统调用,所以会陷入到内核态的套接字层中。套接字层会把数据包放到 Socket 发送缓冲区中。

接下来,网络协议栈从 Socket 发送缓冲区中,取出数据包;再按照 TCP/IP 栈,从上到下逐层处理。比如,传输层和网络层,分别为其增加 TCP 头和 IP 头,执行路由查找确认下一跳的 IP,并按照 MTU 大小进行分片。

分片后的网络包,再送到网络接口层,进行物理地址寻址,以找到下一跳的 MAC 地址。然后添加帧头和帧尾,放到发包队列中。这一切完成后,会有软中断通知驱动程序:发包队列中有新的网络帧需要发送。

最后,驱动程序通过 DMA ,从发包队列中读出网络帧,并通过物理网卡把它发送出去。

多台服务器通过网卡、交换机、路由器等网络设备连接到一起,构成了相互连接的网络。由于网络设备的异构性和网络协议的复杂性,国际标准化组织定义了一个七层的 OSI 网络模型,但是这个模型过于复杂,实际工作中的事实标准,是更为实用的 TCP/IP 模型。

TCP/IP 模型,把网络互联的框架,分为应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层,这也是 Linux 网络栈最核心的构成部分。

我结合网络上查阅的资料和文章中的内容,总结了下网卡收发报文的过程,不知道是否正确:

当发送数据包时,与上述相反。链路层将数据包封装完毕后,放入网卡的DMA缓冲区,并调用系统硬中断,通知网卡从缓冲区读取并发送数据。

了解 Linux 网络的基本原理和收发流程后,你肯定迫不及待想知道,如何去观察网络的性能情况。具体而言,哪些指标可以用来衡量 Linux 的网络性能呢?

实际上,我们通常用带宽、吞吐量、延时、PPS(Packet Per Second)等指标衡量网络的性能。

除了这些指标,网络的可用性(网络能否正常通信)、并发连接数(TCP 连接数量)、丢包率(丢包百分比)、重传率(重新传输的网络包比例)等也是常用的性能指标。

分析网络问题的第一步,通常是查看网络接口的配置和状态。你可以使用 ifconfig 或者 ip 命令,来查看网络的配置。我个人更推荐使用 ip 工具,因为它提供了更丰富的功能和更易用的接口。

以网络接口 eth0 为例,你可以运行下面的两个命令,查看它的配置和状态:

你可以看到,ifconfig 和 ip 命令输出的指标基本相同,只是显示格式略微不同。比如,它们都包括了网络接口的状态标志、MTU 大小、IP、子网、MAC 地址以及网络包收发的统计信息。

第一,网络接口的状态标志。ifconfig 输出中的 RUNNING ,或 ip 输出中的 LOWER_UP ,都表示物理网络是连通的,即网卡已经连接到了交换机或者路由器中。如果你看不到它们,通常表示网线被拔掉了。

第二,MTU 的大小。MTU 默认大小是 1500,根据网络架构的不同(比如是否使用了 VXLAN 等叠加网络),你可能需要调大或者调小 MTU 的数值。

第三,网络接口的 IP 地址、子网以及 MAC 地址。这些都是保障网络功能正常工作所必需的,你需要确保配置正确。

第四,网络收发的字节数、包数、错误数以及丢包情况,特别是 TX 和 RX 部分的 errors、dropped、overruns、carrier 以及 collisions 等指标不为 0 时,通常表示出现了网络 I/O 问题。其中:

ifconfig 和 ip 只显示了网络接口收发数据包的统计信息,但在实际的性能问题中,网络协议栈中的统计信息,我们也必须关注。你可以用 netstat 或者 ss ,来查看套接字、网络栈、网络接口以及路由表的信息。

我个人更推荐,使用 ss 来查询网络的连接信息,因为它比 netstat 提供了更好的性能(速度更快)。

比如,你可以执行下面的命令,查询套接字信息:

netstat 和 ss 的输出也是类似的,都展示了套接字的状态、接收队列、发送队列、本地地址、远端地址、进程 PID 和进程名称等。

其中,接收队列(Recv-Q)和发送队列(Send-Q)需要你特别关注,它们通常应该是 0。当你发现它们不是 0 时,说明有网络包的堆积发生。当然还要注意,在不同套接字状态下,它们的含义不同。

当套接字处于连接状态(Established)时,

当套接字处于监听状态(Listening)时,

所谓全连接,是指服务器收到了客户端的 ACK,完成了 TCP 三次握手,然后就会把这个连接挪到全连接队列中。这些全连接中的套接字,还需要被 accept() 系统调用取走,服务器才可以开始真正处理客户端的请求。

与全连接队列相对应的,还有一个半连接队列。所谓半连接是指还没有完成 TCP 三次握手的连接,连接只进行了一半。服务器收到了客户端的 SYN 包后,就会把这个连接放到半连接队列中,然后再向客户端发送 SYN+ACK 包。

类似的,使用 netstat 或 ss ,也可以查看协议栈的信息:

这些协议栈的统计信息都很直观。ss 只显示已经连接、关闭、孤儿套接字等简要统计,而 netstat 则提供的是更详细的网络协议栈信息。

比如,上面 netstat 的输出示例,就展示了 TCP 协议的主动连接、被动连接、失败重试、发送和接收的分段数量等各种信息。

接下来,我们再来看看,如何查看系统当前的网络吞吐量和 PPS。在这里,我推荐使用我们的老朋友 sar,在前面的 CPU、内存和 I/O 模块中,我们已经多次用到它。

给 sar 增加 -n 参数就可以查看网络的统计信息,比如网络接口(DEV)、网络接口错误(EDEV)、TCP、UDP、ICMP 等等。执行下面的命令,你就可以得到网络接口统计信息:

这儿输出的指标比较多,我来简单解释下它们的含义。

其中,Bandwidth 可以用 ethtool 来查询,它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s,不过注意这里小写字母 b ,表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等,单位也都是比特。如下你可以看到,我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡:

其中,Bandwidth 可以用 ethtool 来查询,它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s,不过注意这里小写字母 b ,表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等,单位也都是比特。如下你可以看到,我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡:

我们通常使用带宽、吞吐量、延时等指标,来衡量网络的性能;相应的,你可以用 ifconfig、netstat、ss、sar、ping 等工具,来查看这些网络的性能指标。

小狗同学问到: 老师,您好 ss —lntp 这个 当session处于listening中 rec-q 确定是 syn的backlog吗?
A: Recv-Q为全连接队列当前使用了多少。 中文资料里这个问题讲得最明白的文章: https://mp.weixin.qq.com/s/yH3PzGEFopbpA-jw4MythQ

看了源码发现,这个地方讲的有问题.关于ss输出中listen状态套接字的Recv-Q表示全连接队列当前使用了多少,也就是全连接队列的当前长度,而Send-Q表示全连接队列的最大长度

Ⅵ linux系统中,tcp灌包连接失败是什么原因

没有将回应包发送到客户端。linux系统中,tcp灌包连接失败的原因是没有将回应包发送到客户端的35425端口,因此客户端认为建立TCP连接失败,表现出现的现象就是连接断线或网络断开等。

Ⅶ 畅谈linux下TCP(上)

tcp 协议 是互联网中最常用的协议 , 开发人员基本上天天和它打交道,对它进行深入了解。 可以帮助我们排查定位bug和进行程序优化。下面我将就TCP几个点做深入的探讨

客户端:收到 ack 后 分配连接资源。 发送数据
服务器 : 收到 syn 后立即 分配连接资源

客户端:收到ACK, 立即分配资源
服务器:收到ACK, 立即分配资源

既然三次握手也不是100%可靠, 那四次,五次,六次。。。呢? 其实都一样,不管多少次都有丢包问题。

client 只发送一个 SYN, server 分配一个tcb, 放入syn队列中。 这时候连接叫 半连接 状态;如果server 收不到 client 的ACK, 会不停重试 发送 ACK-SYN 给client 。重试间隔 为 2 的 N 次方 叠加(2^0 , 2^1, 2^2 ....);直至超时才释放syn队列中的这个 TCB;
在半连接状态下, 一方面会占用队列配额资源,另一方面占用内存资源。我们应该让半连接状态存在时间尽可能的小

当client 向一个未打开的端口发起连接请求时,会收到一个RST回复包

当listen 的 backlog 和 somaxconn 都设置了得时候, 取两者min值

Recv-Q 是accept 队列当前个数, Send-Q 设置最大值

这种SYN洪水攻击是一种常见攻击方式,就是利用半连接队列特性,占满syn 队列的 资源,导致 client无法连接上。
解决方案:

为什么不像握手那样合并成三次挥手? 因为和刚开始连接情况,连接是大家都从0开始, 关闭时有历史包袱的。server(被动关闭方) 收到 client(主动关闭方) 的关闭请求FIN包。 这时候可能还有未发送完的数据,不能丢弃。 所以需要分开。事实可能是这样

当然,在没有待发数据,并且允许 Delay ACK 情况下, FIN-ACK合并还是非常常见的事情,这是三次挥手是可以的。

同上

CLOSE_WAIT 是被动关闭方才有的状态

被动关闭方 [收到 FIN 包 发送 ACK 应答] 到 [发送FIN, 收到ACK ] 期间的状态为 CLOSE_WAIT, 这个状态仍然能发送数据。 我们叫做 半关闭 , 下面用个例子来分析:

这个是我实际生产环境碰到的一个问题,长连接会话场景,server端收到client的rpc call 请求1,处理发现请求包有问题,就强制关闭结束这次会话, 但是 因为client 发送 第二次请求之前,并没有去调用recv,所以并不知道 这个连接被server关闭, 继续发送 请求2 , 此时是半连接,能够成功发送到对端机器,但是recv结果后,遇到连接已经关闭错误。

如果 client 和 server 恰好同时发起关闭连接。这种情况下,两边都是主动连接,都会进入 TIME_WAIT状态

1、 被动关闭方在LAST_ACK状态(已经发送FIN),等待主动关闭方的ACK应答,但是 ACK丢掉, 主动方并不知道,以为成功关闭。因为没有TIME_WAIT等待时间,可以立即创建新的连接, 新的连接发送SYN到前面那个未关闭的被动方,被动方认为是收到错误指令,会发送RST。导致创建连接失败。

2、 主动关闭方断开连接,如果没有TIME_WAIT等待时间,可以马上建立一个新的连接,但是前一个已经断开连接的,延迟到达的数据包。 被新建的连接接收,如果刚好seq 和 ack字段 都正确, seq在滑动窗口范围内(只能说机率非常小,但是还是有可能会发生),会被当成正确数据包接收,导致数据串包。 如果不在window范围内,则没有影响( 发送一个确认报文(ack 字段为期望ack的序列号,seq为当前发送序列号),状态变保持原样)

TIME_WAIT 问题比较比较常见,特别是CGI机器,并发量高,大量连接后段服务的tcp短连接。因此也衍生出了多种手段解决。虽然每种方法解决不是那么完美,但是带来的好处一般多于坏处。还是在日常工作中会使用。
1、改短TIME_WAIT 等待时间

这个是第一个想到的解决办法,既然等待时间太长,就改成时间短,快速回收端口。但是实际情况往往不乐观,对于并发的机器,你改多短才能保证回收速度呢,有时候几秒钟就几万个连接。太短的话,就会有前面两种问题小概率发生。

2、禁止Socket lingering

这种情况下关闭连接,会直接抛弃缓冲区中待发送的数据,会发送一个RST给对端,相当于直接抛弃TIME_WAIT, 进入CLOSE状态。同样因为取消了 TIME_WAIT 状态,会有前面两种问题小概率发生。

3、tcp_tw_reuse
net.ipv4.tcp_tw_reuse选项是 从 TIME_WAIT 状态的队列中,选取条件:1、remote 的 ip 和端口相同, 2、选取一个时间戳小于当前时间戳; 用来解决端口不足的尴尬。

现在端口可以复用了,看看如何面对前面TIME_WAIT 那两种问题。 我们仔细回顾用一下前面两种问题。 都是在新建连接中收到老连接的包导致的问题 , 那么如果我能在新连接中识别出此包为非法包,是不是就可以丢掉这些无用包,解决问题呢。

需要实现这些功能,需要扩展一下tcp 包头。 增加 时间戳字段。 发送者 在每次发送的时候。 在tcp包头里面带上发送时候的时间戳。 当接收者接收的时候,在ACK应答中除了TCP包头中带自己此时发送的时间戳,并且把收到的时间戳附加在后面。也就是说ACK包中有两个时间戳字段。结构如下:

那我们接下来一个个分析tcp_tw_reuse是如何解决TIME_WAIT的两个问题的

4、tcp_tw_recycle

tcp_tw_recycle 也是借助 timestamp机制。顾名思义, tcp_tw_reuse 是复用 端口,并不会减少 TIME-WAIT 数量。你去查询机器上TIME-WAIT 数量,还是 几千几万个,这点对有强迫症的同学感觉很不舒服。tcp_tw_recycle 是 提前 回收 TIME-WAIT资源。会减少 机器上 TIME-WAIT 数量。

tcp_tw_recycle 工作原理是。

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