`

CLOSE_WAIT状态的生成原因

 
阅读更多
【转】 CLOSE_WAIT状态的生成原因
重用本地地址和端口
从容关闭还是强行关闭?

总结

摘要:本文阐述了为何socket连接锁定在CLOSE_WAIT状态,以及通过什么措施力求避免这种情况。

不久前,我的Socket Client程序遇到了一个非常尴尬的错误。它本来应该在一个socket长连接上持续不断地向服务器发送数据,如果socket连接断开,那么程序会自动不断地重试建立连接。

有一天发现程序在不断尝试建立连接,但是总是失败。用netstat查看,这个程序竟然有上千个socket连接处于CLOSE_WAIT状态,以至于达到了上限,所以无法建立新的socket连接了。

为什么会这样呢?

它们为什么会都处在CLOSE_WAIT状态呢?

CLOSE_WAIT状态的生成原因
首先我们知道,如果我们的Client程序处于CLOSE_WAIT状态的话,说明套接字是被动关闭的!

因为如果是Server端主动断掉当前连接的话,那么双方关闭这个TCP连接共需要四个packet:

       Server  --->  FIN  --->  Client

       Server  <---  ACK  <---  Client

    这时候Server端处于FIN_WAIT_2状态;而我们的程序处于CLOSE_WAIT状态。

       Server  <---  FIN  <---  Client

这时Client发送FIN给Server,Client就置为LAST_ACK状态。

        Server  --->  ACK  --->  Client

Server回应了ACK,那么Client的套接字才会真正置为CLOSED状态。



我们的程序处于CLOSE_WAIT状态,而不是LAST_ACK状态,说明还没有发FIN给Server,那么可能是在关闭连接之前还有许多数据要发送或者其他事要做,导致没有发这个FIN packet。



原因知道了,那么为什么不发FIN包呢,难道会在关闭己方连接前有那么多事情要做吗?

elssann举例说,当对方调用closesocket的时候,我的程序正在调用recv中,这时候有可能对方发送的FIN包我没有收到,而是由TCP代回了一个ACK包,所以我这边套接字进入CLOSE_WAIT状态。

所以他建议在这里判断recv函数的返回值是否已出错,是的话就主动closesocket,这样防止没有接收到FIN包。

因为前面我们已经设置了recv超时时间为30秒,那么如果真的是超时了,这里收到的错误应该是WSAETIMEDOUT,这种情况下也可以主动关闭连接的。



还有一个问题,为什么有数千个连接都处于这个状态呢?难道那段时间内,服务器端总是主动拆除我们的连接吗?



不管怎么样,我们必须防止类似情况再度发生!

首先,我们要保证原来的端口可以被重用,这可以通过设置SO_REUSEADDR套接字选项做到:


重用本地地址和端口
以前我总是一个端口不行,就换一个新的使用,所以导致让数千个端口进入CLOSE_WAIT状态。如果下次还发生这种尴尬状况,我希望加一个限定,只是当前这个端口处于CLOSE_WAIT状态!

在调用

sockConnected = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

之后,我们要设置该套接字的选项来重用:

/// 允许重用本地地址和端口:

/// 这样的好处是,即使socket断了,调用前面的socket函数也不会占用另一个,而是始终就是一个端口

/// 这样防止socket始终连接不上,那么按照原来的做法,会不断地换端口。

int nREUSEADDR = 1;

setsockopt(sockConnected,

              SOL_SOCKET,

              SO_REUSEADDR,

              (const char*)&nREUSEADDR,

              sizeof(int));


教科书上是这么说的:这样,假如服务器关闭或者退出,造成本地地址和端口都处于TIME_WAIT状态,那么SO_REUSEADDR就显得非常有用。

也许我们无法避免被冻结在CLOSE_WAIT状态永远不出现,但起码可以保证不会占用新的端口。

其次,我们要设置SO_LINGER套接字选项:

从容关闭还是强行关闭?
LINGER是“拖延”的意思。

默认情况下(Win2k),SO_DONTLINGER套接字选项的是1;SO_LINGER选项是,linger为{l_onoff:0,l_linger:0}。

如果在发送数据的过程中(send()没有完成,还有数据没发送)而调用了closesocket(),以前我们一般采取的措施是“从容关闭”:

因为在退出服务或者每次重新建立socket之前,我都会先调用

/// 先将双向的通讯关闭

     shutdown(sockConnected, SD_BOTH);

     /// 安全起见,每次建立Socket连接前,先把这个旧连接关闭

closesocket(sockConnected);



我们这次要这么做:

设置SO_LINGER为零(亦即linger结构中的l_onoff域设为非零,但l_linger为0),便不用担心closesocket调用进入“锁定”状态(等待完成),不论是否有排队数据未发送或未被确认。这种关闭方式称为“强行关闭”,因为套接字的虚电路立即被复位,尚未发出的所有数据都会丢失。在远端的recv()调用都会失败,并返回WSAECONNRESET错误。

在connect成功建立连接之后设置该选项:

linger m_sLinger;

m_sLinger.l_onoff = 1;  // (在closesocket()调用,但是还有数据没发送完毕的时候容许逗留)

m_sLinger.l_linger = 0; // (容许逗留的时间为0秒)

setsockopt(sockConnected,

         SOL_SOCKET,

         SO_LINGER,

         (const char*)&m_sLinger,

         sizeof(linger));

另外:
通常来说,一个CLOSE_WAIT会维持至少2个小时的时间。如果有个流氓特地写了个程序,给你造成一堆的CLOSE_WAIT,消耗

你的资源,那么通常是等不到释放那一刻,系统就已经解决崩溃了。

只能通过修改一下TCP/IP的参数,来缩短这个时间:修改tcp_keepalive_*系列参数有助于解决这个问题。tcp_keepalive_time :INTEGER
默认值是7200(2小时)当keepalive打开的情况下,TCP发送keepalive消息的频率。(由于目前网络攻击等因素,造成了利用这个进行的攻击很频繁,曾经也有cu的朋友提到过,说如果2边建立了连接,然后不发送任何数据或者rst/fin消息,那么持续的时间是不是就是2小时,空连接攻击? tcp_keepalive_time就是预防此情形的.我个人在做nat服务的时候的修改值为1800秒)





总结
也许我们避免不了CLOSE_WAIT状态冻结的再次出现,但我们会使影响降到最小,希望那个重用套接字选项能够使得下一次重新建立连接时可以把CLOSE_WAIT状态踢掉。
分享到:
评论

相关推荐

    TCP_SYNC基础

    CLOSE_WAIT 状态的生成原因是程序写的不好。服务器程序 APACHE 处于 CLOSE_WAIT 状态,说明套接字是被动关闭的!如果是客户端主动断开连接,服务器端的连接会处在“挂起”状态。 TCP SYNC 基础知识非常重要,对于...

    linux 下tcp参数优化

    CLOSE_WAIT 状态的生成原因 CLOSE_WAIT 状态是 TCP 连接中一种常见的状态。当服务器程序 APACHE 处于 CLOSE_WAIT 状态时,说明套接字是被动关闭的。这是因为如果客户端主动断掉当前连接,那么双方关闭这个 TCP 连接...

    TCP连接建立TCP连接建立

    2. **第二次挥手**:被动关闭一方(通常是服务器)接收到FIN包后,会发送一个ACK确认包,表示接收到对方的FIN请求,但此时服务器可能仍有未发送完的数据,所以不会立即关闭连接,服务器进入CLOSE_WAIT状态。...

    TCP.zip_tcp 握手

    2. 第二次挥手:另一方(被动关闭方)收到FIN后,发送一个ACK报文,确认序号为收到的序列号加1,然后进入CLOSE_WAIT状态,表示接收完了所有数据,但还有数据要发送。 3. 第三次挥手:被动关闭方发送自己的FIN报文,...

    网络编程第一次实验报告1

    2. 服务器收到FIN包,发送一个ACK包给客户端,进入CLOSE_WAIT状态。 3. 服务器完成数据发送后,发送一个FIN包给客户端,进入LAST_ACK状态。 4. 客户端收到服务器的FIN包,发送ACK包给服务器,进入TIME_WAIT状态,...

    TCP握手详细过程以及抓包分析

    此时,主动关闭方进入TIME_WAIT状态,等待2MSL时间以确保所有分组都能在网络中消失,防止旧的数据包被误接收。 TCP的状态转换图包括了多个状态,如LISTEN、SYN_SENT、SYN_RECV、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_...

    计算机网络面试问题集锦1

    - **第二次挥手**:服务器响应ACK,确认序号为收到的序号+1,进入CLOSE_WAIT状态。 - **第三次挥手**:服务器发送FIN,请求关闭连接,进入LAST_ACK状态。 - **第四次挥手**:客户端收到FIN,发送ACK确认,进入...

    浏览器中输入url后发生了什么.pdf

    服务器(主机2)收到FIN报文段后,发送一个ACK报文段确认,然后进入CLOSE_WAIT状态。随后,服务器也发送一个FIN报文段,请求关闭连接,并进入LAST_ACK状态。最后,客户端收到FIN报文段后,发送一个ACK报文段确认,并...

    tcpip协议tcp模块代码

    - `tcp_conn`:表示TCP连接的状态机,管理连接的各种状态,如CLOSED、LISTEN、SYN_SENT、SYN_RCVD、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_2、CLOSE_WAIT、CLOSING、LAST_ACK、TIME_WAIT等。 - `tcp_input()`:处理接收...

    柯志亨NS2仿真实验14

    1. **TCP同步状态机**:分析和理解TCP连接的各个状态,如CLOSED、LISTEN、SYN_SENT、SYN_RECEIVED、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_2、CLOSE_WAIT、CLOSING、LAST_ACK和TIME_WAIT。 2. **滑动窗口机制**:TCP...

    tcp三次握手四次挥手

    - **服务器**进入**CLOSE_WAIT**状态。 - **客户端**进入**FIN_WAIT_2**状态。 3. **FIN挥手**: - 当**服务器**完成所有数据传输后,也会发送一个带有`FIN`标志的TCP段给**客户端**,请求关闭服务器到客户端的...

    TCP性能调优实现原理及过程解析

    被动方收到FIN后回复ACK,进入CLOSE_WAIT状态,等待应用层调用close函数。主动方收到FIN后,会再次确认,进入TIME_WAIT状态,等待一段时间确保数据完全传输。被动方收到确认后关闭连接。主动方在FIN_WAIT1状态等待...

    2019 秋招腾讯 C++面试经验(1).doc

    13. **TCP四次挥手**:终止TCP连接的过程,TIME_WAIT和CLOSE_WAIT是挥手过程中的状态,TIME_WAIT状态确保数据完全传输。 14. **TIME_WAIT的解决和回收机制**:可以通过设置TIME_WAIT超时时间或使用连接池等方式减少...

    TCP 三次握手和四次挥手

    7. **CLOSE_WAIT**:服务器收到客户端的FIN报文后进入的状态。 8. **FIN_WAIT2**:客户端收到服务器的ACK后进入的状态,此时客户端等待服务器发送FIN报文。 9. **LAST_ACK**:服务器发送FIN报文后进入的状态,等待...

    2019 秋招腾讯 C++面试经验(1).pdf

    13. **四次挥手(TIME_WAIT与CLOSE_WAIT)**:TCP关闭连接的阶段,确保数据传输完整,防止旧连接复用导致问题。 14. **解决TIME_WAIT问题**:可以通过设置系统参数缩短TIME_WAIT时间或复用TIME_WAIT连接。 15. **...

    TCP的连接建立与释放

    2. **第二次挥手**: 服务器收到客户端的FIN报文段后,发出确认报文ACK=1,但自己的FIN位仍为0,表示同意关闭连接,此时服务器进入CLOSE_WAIT状态。 - **源端口**:服务器的知名端口。 - **目标端口**:客户端的...

    UIP中文文档第五 原始套接字(protosockets)库.doc

    7. 状态检查:`PSOCK_NEWDATA`用于检查是否有新的数据到达,`PSOCK_WAIT_UNTIL`和`PSOCK_WAIT_THREAD`用于等待特定条件满足。 原始套接字库提供的这些宏简化了网络编程,但也带来了限制,比如对局部变量的管理。在...

    C++面试题1.pdf

    但在此期间,服务器端可能还需要继续接收数据,因此它不会立刻发送自己的FIN报文,这时服务器端处于CLOSE_WAIT状态。 - **原因**:通常出现在服务器端处理请求时未能及时发送FIN报文的情况。可能是由于服务器端程序...

    W5500查询寄存器,TCP

    2. **SN_SR** 寄存器:读取Socket状态,如ESTABLISHED(已建立连接)、CLOSE_WAIT(等待关闭)等。 3. **SN_RXBUF_SIZE** 和 **SN_TXBUF_SIZE** 寄存器:获取和设置接收/发送缓冲区的大小。 4. **SN_RD** 和 **SN_WR...

    分布式部分概念

    - **第二次挥手**:服务器回应ACK报文,确认客户端的请求,服务器状态变更为CLOSE_WAIT。 - **第三次挥手**:服务器发送FIN报文,请求断开连接,服务器状态变更为LAST_ACK。 - **第四次挥手**:客户端回应ACK报文,...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics