对linux下TIME_WAIT状态的2倍MSL时间的研究

今天看tcp/ip卷1，看到了2msl等待状态那里，就想知道是不是linux和书上写的一样，如果在客户端有连接的情况下，我快速的重启服务两遍，服务是重启不起来的。（感觉实际上不是这样的，所以就做了一个测试）
服务端代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/epoll.h>

int port = 9112;
int MAX_EVENTS = 10;

int main() {
  int sockfd;
  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
  memset(&servaddr, \'\\0\', sizeof(struct sockaddr_in));
  servaddr.sin_family = AF_INET;
  servaddr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
  servaddr.sin_port = htons(port);
  bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
  listen(sockfd, SOMAXCONN);
  int cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
  char *buf = malloc(256);

  int nfds;
  struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
  ev.events = EPOLLIN;
  ev.data.fd = sockfd;
  int epollfd = epoll_create(10);
  if (epollfd == -1) {
    perror(\"epoll_create\");
    exit(0);
  }
  if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev) == -1) {
    perror(\"epoll_ctl: listen_sock\");
    exit(0);
  }

  int i;
  int newfd_mark;
  int num;
  while(1) {
    memset(buf, \'\\0\', 256);
    nfds = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, -1);
    if (nfds == -1) {
      perror(\"epoll_pwait\");
      exit(0);
    }
    for (i=0; i<nfds; ++i) {
      int clifd;
      if (events[i].data.fd == sockfd) { // 有新的连接
        clifd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
        newfd_mark = 1;
      }
      else {
        clifd = events[i].data.fd;
        newfd_mark = 0;
      }
      num = read(clifd, buf, 256);
      printf(\"111 num is %dbbbb\\n\", num);
      if (num <= 0) { // 对方关闭了连接，将close这个sock，将这个sock对应的event从eventlist中去掉
        printf(\"in num < 0\\n\");
        if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, clifd, NULL) == -1) {
          perror(\"epoll_ctl: listen_sock\");
        }
        printf(\"close fd %d\\n\", clifd);
        //close(clifd);
        shutdown(clifd, SHUT_RDWR);
        continue;
      }

      printf(\"num is %d\\n\", num);
      write(clifd, buf, 256);
      printf(\"recv is %s\\n\", buf);
      if (newfd_mark == 1) { // 新来的连接，把这个连接增加进eventlist
        struct epoll_event ev;
        ev.events = EPOLLIN;
        ev.data.fd = clifd;
        if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, clifd, &ev) == -1) {
          perror(\"epoll_ctl: listen_sock\");
        }
      }
    }
  }
  free(buf);
  close(sockfd);
  return 0;
}

客户端代码

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>



int main() {
  int sockfd;
  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  struct sockaddr_in servaddr, selfaddr;
  memset(&servaddr, \'\\0\', sizeof(struct sockaddr_in));
  servaddr.sin_family = AF_INET;
  servaddr.sin_port = htons(9112);
  inet_pton(AF_INET, \"127.0.0.1\", &servaddr.sin_addr);
  // 客户端自己帮顶端口
  selfaddr.sin_family = AF_INET;
  selfaddr.sin_port = htons(12306);
  selfaddr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
  bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&selfaddr, sizeof(selfaddr));

  connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
  char *content = \"hello world\\n\";
  char *recvbuf = (char *)malloc(256);
  memset(recvbuf, \'\\0\', 256);
  write(sockfd, content, strlen(content));
  read(sockfd, recvbuf, 256);
  printf(\"000 %s\", recvbuf);
  sleep(10);
  memset(recvbuf, \'\\0\', 256);
  write(sockfd, content, strlen(content));
  read(sockfd, recvbuf, 256);
  printf(\"%s\", recvbuf);
  close(sockfd);
  return 0;
}

测试的时候首先测试客户端主动关闭，测试客户端程序里面没有sleep那行
第一次运行test_c，然后sudo netstat -npa | grep 9112，可以看到
tcp        0      0 0.0.0.0:9112                0.0.0.0:*                   LISTEN      10344/./test_s     
tcp        0      0 127.0.0.1:12306             127.0.0.1:9112              TIME_WAIT   -
这说明已经在TIME_WAIT状态了，并且过了一段时间之后第二行TIME_WAIT没有了，说明过了2msl了。
如果连续运行两次test_c，发现第二次运行的时候，客户端的端口变了
tcp        0      0 0.0.0.0:9112                0.0.0.0:*                   LISTEN      10344/./test_s     
tcp        0      0 127.0.0.1:59667             127.0.0.1:9112              TIME_WAIT   -                  
tcp        0      0 127.0.0.1:12306             127.0.0.1:9112              TIME_WAIT   -  
说明linux不是像tcp/ip书里说的那样，没法运行，而是强制换了一个端口，即使bind了一个端口也没用

然后测试服务端主动关闭
如果在客户端的两次发送数据之间加上sleep(10)，同时在这期间，将服务端ctrl+c掉，然后在重新启动，结果发现还能启动起来，但是如果用netstat看一下会发现
tcp        0      0 0.0.0.0:56321               0.0.0.0:*                   LISTEN      10781/./test_s 
说明服务端端口号也会变，不管bind和listen的是哪个

ps：在测试服务端主动关闭的时候在把服务端ctrl+c之后，sleep之后的write的信息还能还能被服务端再给回显回来，不知道是为什么。