socket链接的关闭close和shutdown的区别，TIME_WAIT和CLOSE_WAIT什么时刻出现，如何处理

TCP主动关闭连接

 

appl: close(), --> FIN FIN_WAIT_1 //主动关闭socket方，调用close关闭socket,发FIN

               <-- ACK FIN_WAIT_2 //对方操作系统的TCP层，给ACK响应。然后给FIN

               <-- FIN

               --> ACK "TIME_WAIT" -- 2MSL timeout -->CLOSED //TIME_WAIT,防止ACK没有给到对方。

 

TCP被动关闭连接

 

               <-- FIN "CLOSE_WAIT" //被动方，收到对方的FIN，处于CLOSE_WAIT状态

               --> ACK //被动方的TCP层，给ACK响应

app2: close(), --> FIN LAST_ACK //被动方调用close，从CLOSE_WAIT转到LAST_ACK 不调close，将一直在CLOSE_WAIT状态。

               <-- ACK --> CLOSED tcp是全双工:: 因此close()关闭读写。 shutdown()可以选择关闭读或写。 time_wait的时间会非常长，因此server尽量减少主动关闭连接。

 

 

int close(int sockfd); int shutdown(int sockfd, int howto); // howto: SHUT_RD, SHUT_WR, SHUT_RDWR

• shutdown()函数的两个作用：
• close()将描述字的引用计数减1，当引用计数为0时，才关闭socket。
• 如fork()模式中，父进程在accept()返回后，fork()子进程，由子进程处理connfd，而父进程将close(connfd);但此时父进程的close()并不引发FIN。

 

• shutdown()则不管socket的引用计数，直接发生FIN。
• shutdown()可控制read/write两个方向的管道。

SHUT_RD shutdown(sockfd, SHUT_RD);后，来自对端的数据都被确认，然后悄然丢弃。 SHUT_WR half close状态。

 

close()引发的4次交互：(这里的close是client发起的)

 

client server

FIN_WAIT_1 ---- FIN M ------> (Server端操作系统的TCP层响应ACK包)

<---- ACK M+1---- CLOSE_WAIT FIN_WAIT_2 (这里必须调用close，才能从CLOSE_WAIT到LAST_ACK)

<------ FIN N ----- LAST_ACK TIME_WAIT (TIME_WAIT有一个重要的作用就是防止最后一个ACK丢失)

------- ACK N+1 ----------> CLOSE

TIME_WAIT 是主动关闭链接时形成的，等待2MSL时间，约4分钟。

         主要是防止最后一个ACK丢失。  由于time_wait的时间会非常长，因此server端应尽量减少主动关闭连接

 

CLOSE_WAIT是被动关闭链接是形成的 ,

        按状态机，我方收到FIN，则由TCP实现发送ACK，因此进入CLOSE_WAIT状态。

        但如果我方不执行close()，就不能由CLOSE_WAIT迁移到LAST_ACK，则系统中会存在很多CLOSE_WAIT状态的连接。

此时，可能是系统忙于处理读、写操作，而未将已收到FIN的连接，进行close。此时，recv/read已收到FIN的连接socket，会返回0。

 

大量TIME_WAIT和CLOSE_WAIT的存在，会产生怎样的影响？

        内核维护更多的状态。收到ip包，做hash运算，hlist冲突的概率更大。