大龍的博客

1. SO_LINGER / SO_REUSEADDR
    TCP正常的關(guān)閉過(guò)程如下（四次握手過(guò)程）：
(FIN_WAIT_1) A       ---FIN--->       B(CLOSE_WAIT)
(FIN_WAIT_2) A       <--ACK--       B(CLOSE_WAIT)
  (TIME_WAIT)A        <--FIN----       B(LAST_ACK)
  (TIME_WAIT)A        ---ACK->       B(CLOSED)
    Ø  A端首先發(fā)送一個(gè)FIN請(qǐng)求給B端，要求關(guān)閉，發(fā)送后A段的TCP狀態(tài)變更為FIN_WAIT_1，接收到FIN請(qǐng)求后B端的TCP狀態(tài)變更為CLOSE_WAIT
    Ø  B接收到ACK請(qǐng)求后，B回一個(gè)ACK給A端，確認(rèn)接收到的FIN請(qǐng)求，接收到ACK請(qǐng)求后，A端的TCP狀態(tài)變更為為FIN_WAIT_2。
    Ø  B端再發(fā)送一個(gè)FIN請(qǐng)求給A端，與連接過(guò)程的3次握手過(guò)程不一樣，這個(gè)FIN請(qǐng)求之所以并不是與上一個(gè)請(qǐng)求一起發(fā)送，之所以如此處理，是因?yàn)門CP是雙 通道的，允許在發(fā)送ACK請(qǐng)求后，并不馬上發(fā)FIN請(qǐng)求，即只關(guān)閉A到B端的數(shù)據(jù)流，仍然允許B端到A端的數(shù)據(jù)流。這個(gè)ACK請(qǐng)求發(fā)送之后，B端的TCP 狀態(tài)變更為L(zhǎng)AST_ACK，A端的狀態(tài)變更為TIME_WAIT。
    Ø  A端接收到B端的FIN請(qǐng)求后，再回B端一個(gè)ACK信息，對(duì)上一個(gè)FIN請(qǐng)求進(jìn)行確認(rèn)，到此時(shí)B端狀態(tài)變更為CLOSED，Socket可以關(guān)閉。
   除了如上正常的關(guān)閉（優(yōu)雅關(guān)閉）之外，TCP還提供了另外一種非優(yōu)雅的關(guān)閉方式RST(Reset)
   (CLOSED) A         ---RST-->      B (CLOSED)
   Ø  A端發(fā)送RST狀態(tài)之后，TCP進(jìn)入CLOSED狀態(tài)，B端接收到RST后，也即可進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。
    在第一種關(guān)閉方式上（優(yōu)雅關(guān)閉），非常遺憾，A端在最后發(fā)送一個(gè)ACK請(qǐng)求后，并不能馬上將該Socket回收，因?yàn)锳并不能確定B一定能夠接收到這個(gè) ACK請(qǐng)求，因此A端必須對(duì)這個(gè)Socket維持TIME_WAIT狀態(tài)2MSL(MSL=Max Segment Lifetime，取決于操作系統(tǒng)和TCP實(shí)現(xiàn)，該值為30秒、60秒或2分鐘)。如果A端是客戶端，這并不會(huì)成為問(wèn)題，但如果A端是服務(wù)端，那就很危險(xiǎn) 了，如果連接的Socket非常多，而又維持如此多的TIME_WAIT狀態(tài)的話，那么有可能會(huì)將Socket耗盡（報(bào)Too Many Open File）。
    服務(wù)端為了解決這個(gè)問(wèn)題，可選擇的方式有三種：
    Ø  保證由客戶端主動(dòng)發(fā)起關(guān)閉（即做為B端）
    Ø  關(guān)閉的時(shí)候使用RST的方式
    Ø  對(duì)處于TIME_WAIT狀態(tài)的TCP允許重用
     一般我們當(dāng)然最好是選擇第一種方式，實(shí)在沒(méi)有辦法的時(shí)候，我們可以使用SO_LINGER選擇第二種方式，使用SO_REUSEADDR選擇第三種方式

    第一個(gè)on表示是否使用SO_LINGER選項(xiàng)，linger（以秒為單位）表示在發(fā)RST之前會(huì)等待多久，因?yàn)橐坏┌l(fā)送RST，還在緩沖區(qū)中還沒(méi)有發(fā)送出去的數(shù)據(jù)就會(huì)直接丟棄

2．TCP_NODELAY
     對(duì)于交互型的應(yīng)用（譬如telnet），經(jīng)常存在的情況是客戶端和服務(wù)端之間需要頻繁地進(jìn)行一些小數(shù)據(jù)交換，譬如telnet可能每敲一個(gè)鍵盤都需要將數(shù) 據(jù)發(fā)送到服務(wù)端。為了避免這種情況會(huì)產(chǎn)生大量小數(shù)據(jù)包，提出了Nagle算法。Nagle算法要求每次在發(fā)送端最后只有一個(gè)未被確認(rèn)的包，因此上一個(gè)包發(fā) 送出去還沒(méi)有接收到響應(yīng)之前，要求發(fā)送的包回先放在緩沖區(qū)，接收到響應(yīng)之后，會(huì)將緩沖區(qū)中的包合并成一個(gè)包發(fā)送出去（可以看到，響應(yīng)回地越快，發(fā)送出去的 數(shù)據(jù)也會(huì)越快）。
     需要注意的是，由Nagle算法要求只能有一個(gè)未被確認(rèn)的包，因此窗口參數(shù)會(huì)失效，在大數(shù)據(jù)量傳送的情況下會(huì)使網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降，因此對(duì)于大數(shù)據(jù)量的交互， 應(yīng)該關(guān)閉Nagle算法，Nagle算法比較適合小數(shù)據(jù)量頻繁交換的情景。我們可以使用TCP_NODELAY關(guān)閉Nagle算法。

3．SO_KEEPALIVE
     在一個(gè)TCP連接建立之后，我們會(huì)很奇怪地發(fā)現(xiàn)，默認(rèn)情況下，如果一端異常退出（譬如網(wǎng)絡(luò)中斷后一端退出，使地關(guān)閉請(qǐng)求另一端無(wú)法接收到），TCP的另一 端并不能獲得這種情況，仍然會(huì)保持一個(gè)半關(guān)閉的連接，對(duì)于服務(wù)端，大量半關(guān)閉的連接將會(huì)是非常致命的。SO_KEEPALIVE提供了一種手段讓TCP的 一端（通常服務(wù)提供者端）可以檢測(cè)到這種情況。如果我們?cè)O(shè)置了SO_KEEPALIVE，TCP在距離上一次TCP包交互2個(gè)小時(shí)（取決于操作系統(tǒng)和 TCP實(shí)現(xiàn)，規(guī)范建議不低于2小時(shí)）后，會(huì)發(fā)送一個(gè)探測(cè)包給另一端，如果接收不到響應(yīng)，則在75秒后重新發(fā)送，連續(xù)10次仍然沒(méi)有響應(yīng)，則認(rèn)為對(duì)方已經(jīng)關(guān) 閉，系統(tǒng)會(huì)將該連接關(guān)閉。一般情況下，如果對(duì)方已經(jīng)關(guān)閉，則對(duì)方的TCP層會(huì)回RST響應(yīng)回來(lái)，這種情況下，同樣會(huì)將連接關(guān)閉。