文章目錄
- 三次握手
- 四次揮手(以最小的成本協商達成連接配接關閉的認識)
-
- 了解TIME_WAIT
- 了解close_wait
三次握手
TCP伺服器裡面
發起建立連接配接一般都是client
- server裡面存在有大量的連接配接，該如何管理呢？
先描述在組織
有描述連接配接的結構體，裡面填充的就是描述連接配接的各自屬性，後以各種資料結構連接配接起來
雙方維護連接配接是有成本的（時間+空間）
- 為什麼是3次握手(不是說三次握手一定成功,隻是以較大機率建立連接配接的過程)
我們并不擔心第一次第二次丢了：因為第一次，第二次都有應答，第三次沒有應答，就有可能有丢失的風險
兩點：保證對方好着沒，網絡好着沒
- 确認雙方主機是否健康
- 驗證全雙工，三次握手，是我們能看到雙方都能看到收發的最小次數！
對用戶端來說：發送資料syn驗證了自己能發送資料，收到syn+ack驗證了自己能收到資料，同時發送成功
對服務端來說：用戶端發送syn驗證了自己能收資料，發送syn+ACK，得到用戶端回應ack說明了自己能發送資料,沒有第三次握手無法證明服務端有發送的能力
- 一次不行的原因：每次發送syn，服務端都要建立一個連接配接結構來管理，如果發送海量的syn，很容易受到攻擊
- 兩次不行的原因：第二次握手的時候，服務端認為建立成功了，可能這個封包用戶端沒收到，丢棄了，用戶端發送大量的syn，伺服器端還是會維護大量的健康連接配接，消耗維護資源（SYN洪水）
- 三次握手建立成功，雙方是等量的消耗資源，可以杜絕純小白，個人的攻擊
- 對于client來說三次握手怎麼樣算完成
因為3次握手沒有響應，隻要client把ack發送出去，client就認為它握手完成
一般而言雙方的握手成功是有時間差的：server段認為收到才算成功
- 第三次ack丢失
client認為連接配接已經完成，server認為連接配接沒有完成
client就會理所當然的給server段發送資料，server（認為連結都沒建立好就發送資料）收到了這個封包，這個封包不是建立連接配接的封包，就會傳回一個RST(證明，剛才建立的連接配接失敗，client就會關閉連接配接)
- 三次握手是雙方的作業系統自動完成的，使用者層完全不參與
client->connect ->發起三次握手（作業系統自動完成）
server->accept，握手成功
四次揮手(以最小的成本協商達成連接配接關閉的認識)
- 斷開連接配接是雙方的事情，雙方随時都有可能發生
- 分别發送FIN，雙方分别應答，就是四次握手，一方發送fin就是把自己的發送緩沖區給關閉了
- 沒有人以斷開連接配接來發起攻擊，因為這個是讓伺服器更輕松
- 斷開連接配接的本質：雙方達成連接配接都應該斷開的共識，就是一個通知對方的機制
了解TIME_WAIT
主動斷開連接配接的一方，就要進入TIME_WAIT狀态
- TIME_WAIT狀态上，認為自己的連接配接已經釋放了，因為它已近收發了四次封包，即使它已近結束了，但是它還不能釋放自己的結構，還要維護一段時間，等待自己的ack發送成功
- 不accept它也會建立連接配接
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc != 2)
{
cout << "port" << endl;
exit(1);
}
uint16_t port = atoi(argv[1]);
int sockfd = Sock::Socket();
Sock::Bind(sockfd, port);
Sock::Listen(sockfd);
while (1)
{
int newsock = Sock::Accept(sockfd);
cout<<newsock<<endl;
//這裡我們讓伺服器先斷開
}
return 0;
}
連接配接建立成功這裡estabilsh,我們把伺服器斷開，伺服器就進入了time_wait狀态
一旦TIME_WAIT狀态，服務是無法立即重新開機的
MSL（max segment life）:封包最大傳輸時間，一個封包在網絡裡面最大的存活時間
為什麼要有TIME_WAIT?
TIME_WAIT一般是等待2msl的時間長度
- 盡量保證曆史發送的網絡資料在網絡中消散，因為如果直接斷開的話，還有一些雙方發送的資料，并沒有被讀取
- 2msl剛好保證了資料是一來一回的,曆史上的資料更好就卡在了出口路由器上，
- 盡量的保證最後一個ACK被對方收到，沒有消息的話，就認為已近ack發送成功，如果中途收到fin，說明我發送ack失敗
** 為什麼會bind error**
我們斷開連接配接之後，在連接配接，因為之前的伺服器一方處于time_wait方面，這個連接配接沒有斷開，端口依舊被占用着,
因為一個端口号隻能被一個程序綁定
無法立即重新開機有什麼危害
1s都是很大的資料量，伺服器的端口和ip都是不能改變的，客戶不認識，連不上，是以必須使用位址複用的選項
了解close_wait
調用一個close就是2次揮手
如果用戶端調用close，而伺服器不調用close，那麼伺服器就會一直處于close_wait狀态,用戶端就會處于fin_wait2狀态
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc != 2)
{
cout << "port" << endl;
exit(1);
}
uint16_t port = atoi(argv[1]);
int sockfd = Sock::Socket();
Sock::Setoptsocket(sockfd);
Sock::Bind(sockfd, port);
Sock::Listen(sockfd);
while (1)
{
int newsock = Sock::Accept(sockfd);
cout<<newsock<<endl;
//這裡我們不調用closefd,伺服器就會處于close_wait狀态
}
return 0;
}
啟示
- 一個fd被用完，千萬不要忘記釋放！
- fd是有限制的，會造成fd洩露，fd被占用變得越來越少