为什么TIME_WAIT状态是2MSL？（2个原因）

最新推荐文章于 2025-02-09 21:16:04 发布
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分类专栏： 计算机网络 文章标签： 2MSL TIME_WAIT
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/a3192048/article/details/85414502
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为什么TIME_WAIT的时间是2MSL？ 先来看看上文中TIME_WAIT状态存在的两个理由。

首先看理由1，为了可靠地实现全双工连接的终止，假设图2-5中客户端发送的最后一个ACK丢失，服务端将重传FIN，为了能够收到这个超时重传的FIN，客户端需要TIME_WAIT状态；那TIME_WAIT状态就必须是2MSL了吗？其实这个要看服务端FIN的超时重传时间RTO，如果RTO小于MSL，那TIME_WAIT状态MSL就够了，如果RTO大于2MSL那么TIME_WAIT状态2MSL也是不够的，所以只有RTO在MSL和2MSL之间的时候，TIME_WAIT状态存在的理由1才是TIME_WAIT的时间是2MSL的原因。其实一般情况下，RTO都是远远小于MSL的，但考虑到最糟糕的情况，RTO是为2MSL，所以TIME_WAIT状态为2MSL可以保证最糟糕情况也可以收到超时重传的FIN。

TIME_WAIT的时间是2MSL另外一个重要原因理由2，为了保证本连接持续的时间所产生的所有分组都从网络中消失，也就是保证新建立一个TCP连接时，来自该连接老的重复分组都已经在网络中消失了。这里可能有的人会有个疑问：客户端回复最后一个ACK之后，感觉一个MSL就可以所有分组消失了啊，为什么还要2MSL所有分组才消失呢？我的理解是：

假设客户端发送ACK刚刚过了一个MSL时间，而服务端在收到这个ACK之前一瞬间刚好启动超时重传FIN，所以要等这个FIN也消失，就是2MSL了。文中所指的另一个方向的应答应该就是这个超时重传的FIN。

参考来源：《UNIX 网络编程 卷1》第3版）

全网最深刻理解：TIME_WAIT为什么是2MSL
2201_75373858的博客
11-20 958
本文借助TIME_WAIT为什么是2MSL，全面理解TIME_WAIT，
【Redis】Redis 常用命令理解与汇总（超全超详细+持续更新）
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大家好，我是敖云岚，一个沉迷代码的 “技术玩家”。擅长 Java、C++ 开发，对 MySQL、Redis、RabbitMQ 等技术也颇有研究。博客里既有硬核技术干货，也有诙谐幽默的编程日常分享。愿和你一起，笑着学技术，快乐敲代码！
05-03 2457
1. 查看所有键：keys * （生产环境禁用）2. 查看键总数：dbsizedbsize命令在计算键总数时不会遍历所有键，而是直接获取Redis内置的键总数变量，所以dbsize命令的时间复杂度是O（1）。而 keys 命令会遍历所有键，所以它的时间复杂度是O（n），当Redis保存了大量键时，线上环境禁止使用。exists key。返回键存在的个数，如果 k1,k2 都存在则返回 2；如果 k1 存在，k2 不存在，则返回 1；如果都不存在，返回 0。4. 删除键：del key [...]。
一文彻底搞懂TIME_WAIT状态为什么等待2MSL的时长
永远在路上
03-16 2829
MSL 指的是最大报文生存时间（Maximum Segment Lifetime），是 TCP 协议中的一个重要参数。它表示一个 TCP 报文在网络中能够存在的最长时间，通常以秒为单位。
为什么TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间
Coder567
03-20 1421
为什么A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间呢？ 这有两个理由。第一，为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。这个ACK报文段有可能丢失，因而使处在LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN + ACK报文段的确认。B会超时重传这个FIN + ACK报文段，而A就能在2MSL时间内收到这个重传的FIN +ACK报文段。接着A重传一次确认，重新启动2MSL计时器。最后，A和B都正常进入到CLOSED状态。如果A在TIME-WAIT状态不等待一段时间，而是在发送完ACK报文段后立即释放连
为什么TIME_WAIT一定要2MSL的理解
LiteHeaven的专栏
04-15 876
我们假定称主动关闭方为客户端，被动关闭方为服务端。 TCP4次挥手阶段，当客户端收到服务端发送的FIN（4次挥手的第三个报文），将维护一个2MSL时长的TIME_WAIT状态。 原因先看课本的答案： 可靠地实现TCP全双工连接的终止 允许老的重复分节在网络中消逝 对于1的理解： 客户端发送FIN时，客户端必须能够响应，让服务端能知道对方已经收到FIN报文，这样，服务端好进行一些工作，这样一个才能实现双工终止。 否则，不维护TIME_WAIT，则服务端发送FIN时，客户端将回复“RST..
为什么TIME_WAIT的时间是2MSL
jike080401的博客
10-31 5049
MSL指的是任何IP数据报能够在因特网上存活的最长时间。 TIME_WAIT的状态是为了等待连接上所有的分组的消失。单纯的想法，发送端只需要等待一个MSL就足够了。这是不够的，假设现在一个MSL的时候，接收端需要发送一个应答，这时候，我们也必须等待这个应答的消失，这个应答的消失也是需要一个MSL，所以我们需要等待2MSL。（更多的内容参考 《UNIX 网络编程》第3版 2.7 节）
TIME_WAIT 状态的存在的原因？为什么需要 TIME_WAIT 状态？
qq_46780256的博客
01-22 6373
主动发起关闭连接的一方，才会有 TIME-WAIT 状态。 需要 TIME-WAIT 状态，主要是两个原因： 防止具有相同「四元组」的「旧」数据包被收到； 保证「被动关闭连接」的⼀方能被正确的关闭，即保证最后的 ACK 能让被动关闭方接收，从而帮助其正常关闭。 TCP 四元组可以唯⼀的确定⼀个连接，四元组包括如下： 源地址 源端⼝ ⽬的地址 ⽬的端⼝ 原因⼀：防止旧连接的数据包 假设 TIME-WAIT 没有等待时间或时间过短，被延迟的数据包抵达后会发⽣什么呢？ 如上图黄色
计算机网络面经八股-为什么客户端的 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL ？
weixin_65113709的博客
03-11 1444
什么情况下会发生重传FIN呢？服务器发出了最后的FIN后，会进入LAST-ACK状态等待接收最后的ACK。在等待一段时间后服务器发现没有收到最后的ACK，这时服务器会重传最后的FIN。这段等待时间在TCP中被称为RTO（ Retransmission Timeout，超时重传时间），是TCP中任何数据包超时重传的等待时间，这个时间是动态计算的。由MSL的含义可知，报文从发出到被接收至多经历1 MSL时间，因为超过该时间的报文会被丢弃。而发出一个报文到收到确认应答，最坏情况下，显然至多需要2 MSL时间。
time_wait状态解析
breezelil的博客
02-09 573
要说明使用time_wait状态的原因就要假设没有time_wait状态会有什么影响由上图可以看到，被关闭端在收到最后的ACK包之前不会关闭连接，而是处于等待最后一个ACK包的状态。会在超时后重传FIN包，并且继续等待最后一个ACK包。如果没有time_wait状态，那重传的FIN包将永远不会被接收，也就没有最后的ACK包传回，那被关闭连接的一端将一直处于LAST_ACK状态。我们TCP是纯爱战士，不像UDP一样是给海王，所以得对另一端负责，要等待另一端重传的FIN包。
TIME_WAIT状态、危害、如何避免危害
weixin_44656636的博客
03-10 661
1.什么是TIME_WAIT状态？ 即是在四次挥手的过程中，主动断开方在发出正常情况最后一个ACK时所等待的时间，一般为2MSL(MSL指的是数据包在网络中的最大生存时间). 2.为什么需要TIME_WAIT状态？ 为了保证四次挥手的可靠性。 主动断开连接方（上图中Client）最后一次ACK报文丢失了，会触发被动方（上图中Server）的超时重传机制，Server再次向Client发送FIN+ACK报文，如果Client在发送完最后一次ACK后立即断开连接（没有TIME_WAIT状态），则Serve
为什么tcp的TIME_WAIT状态要维持2MSL
weixin_30773135的博客
06-04 526
本文主要分析为什么TIME_WAIT状态的持续时间是2MSL而不是1MSL，3MSL或其它的时长，而不会详细描述为什么需要TIME_WAIT状态。 阅读本文需要的预备知识： 了解TCP协议的状态变迁； 了解TCP拆链的四次挥手过程； 了解为什么需要TIME_WAIT状态。 正文 其实这个问题在《TCP/IP详解》以及《UNIX网络编程》这两本书中都有提及...
2020-12-08：TIME_WAIT的等待时间为什么是2MSL？
福大大架构师每日一题
12-08 1万+
福哥答案2020-12-08： 答案来自此链接： 这里假设主动关闭方为A，被动关闭方为B，TIME_WAIT状态是在主动关闭方A接收到主动关闭的FIN报文的ACK报文后，此时被动关闭方B会发出FIN报文，A在收到FIN报文后会发出Last_ack报文。假如A在发出Last_ack报文后，B未能在超时前收到报文，就需要重新发送FIN报文。如果A在发出Last_ack报文后直接关闭连接，那么B重发的Fin报文到达A后就可能被错误接收，因此A必须等待，那么这个时间应该为多长，考虑的主要是不对后边新建立的连接产生影
Time_wait为什么是2MSL的时间长度？
芝麻糊糊
03-26 4421
为了保证客户端发送的最后一个ACK报文段能够到达服务器。这个ACK报文段可能丢失，因而使在Last-ACK状态的服务器收不到对已发送的FIN+ACK报文段的确认。服务器就会超时重传这个报文段，而客户端就能在2MSL时间内收到这个重传的FIN-ACK报文段。接着客户端重传一个确认，重新启动2MSL计时器。最后客户端和服务器端都能正常进入到CLOSED状态。如果服务器端在TIME-WAIT状态下不等待...
Time-wait状态(2MSL)
ALakers的博客
07-16 2058
本文转自：https://blog.youkuaiyun.com/overstack/article/details/8833894，尊重原创 什么是2MSL： MSL是Maximum Segment Lifetime,译为“报文最大生存时间”，他是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃。 因为TCP报文（segment）是IP数据报（datagram）的数据部分，而IP头中有一个TTL域，TTL是time to live的缩写，中文可以译为“生存时间”，这个生存时间是由源主机设置初始值但不是存的.
为什么TCP的TIME_WAIT状态要保持2MSL?
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编程的本质是数学问题
11-24 1万+
TIMEWAIT状态也称为2MSL等待状态。 每个具体TCP实现必须选择一个报文段最大生存时间MSL(Maximum Segment Lifetime)。 它是任何报文段被丢弃前在网络内的最长时间。 我们知道这个时间是有限的，因为TCP报文段以IP数据报在网络内传输，而IP数据报则有限制其生存时间的TTL字段。 RFC 793 [Postel 1981c] 指出MSL为2分钟。然而
TCP四次挥手中为什么 TIME_WAIT 等待的时间是 2MSL？
m0_61990249的博客
05-08 528
TIME_WAIT 等待 2 倍的 MSL，比较合理的解释是： 网络中可能存在来自发送方的数据包，当这些发送方的数据包被接收方处理后又会向对方发送响应，所以。字段，是 IP 数据报可以经过的最大路由数，每经过一个处理他的路由器此值就减 1，当此值为 0 则数据报将被丢弃，同时发送 ICMP 报文通知源主机。比如，若 ACK 在一个 MSL 内丢失，这样被动方重发的 FIN 会在第 2 个 MSL 内到达，TIME_WAIT 状态的连接可以应对。因为 TCP 报文基于是 IP 协议的，而 IP 头中有一个。
TCP释放连接时为什么time_wait状态必须等待2MSL时间
yrx420909的博客
02-24 5218
思考：为什么上图中的A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL时间呢？ 第一，为了保证A发送的最后一个ACK报文能够到达B。这个ACK报文段有可能丢失，因而使处在LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN+ACK报文段的确认。B会超时重传这个FIN+ACK报文段，而A就能在2MSL时间内收到这个重传的FIN+ACK报文段。如果A在TIME-WAIT状态不等待一段时间，而是在发送完ACK报文段...
说一下什么是tcp的2MSL，为什么客户端在 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL 的时间？
weixin_53909748的博客
08-12 3356
说一下什么是tcp的2MSL，为什么客户端在 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL 的时间？
14.最长公共前缀Java版，每日一题系列
MistressLi的博客
05-12 364
14.最长公共前缀Java版，每日一题系列（此题来自力扣网） 编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。 如果不存在公共前缀，返回空字符串""。 示例1： 输入：["flower","flow","flight"] 输出："fl" 示例2： 输入：["dog","racecar","car"] 输出："" 解释：输入不存在公共前缀。 说明： 所有输入只包含小写字母a~z。 方法一： class Solution { public String longestCommonPrefix(Stri
TCP服务器长期处于TIME_WAIT状态是什么原因造成的？
02-22
<think>好的，我现在需要回答用户关于TCP服务器长期处于TIME_WAIT状态的原因。首先，我得回忆一下TCP连接关闭的过程，特别是四次挥手的部分。TIME_WAIT是主动关闭连接的一方会进入的状态，持续时间通常是2MSL（Maximum Segment Lifetime）。用户的问题是为什么服务器会长期处于这个状态，这可能涉及到服务器作为主动关闭方的情况。 首先，我需要确认服务器为什么会成为主动关闭的一方。通常来说，服务器是被动接受连接的，客户端发起关闭。但某些情况下，比如HTTP服务器在响应后主动关闭连接，特别是HTTP/1.0中默认使用Connection: close，服务器发送完响应后会主动关闭连接，导致服务器端进入TIME_WAIT状态。 接下来，长期处于TIME_WAIT的可能原因有几个。首先是短时间内有大量连接被关闭，导致TIME_WAIT状态的连接堆积。例如，高并发的服务器处理大量短连接，每个连接关闭后都进入TIME_WAIT，如果系统配置的MSL较长，或者连接数超过了系统允许的最大值，就会导致问题。 其次，系统参数设置也可能影响TIME_WAIT的数量。比如，net.ipv4.tcp_max_tw_buckets限制了系统中TIME_WAIT的数量，超过限制后新的TIME_WAIT可能无法创建，或者系统回收不及时。另外，是否启用了socket选项SO_REUSEADDR或SO_REUSEPORT，这些选项允许重用处于TIME_WAIT状态的端口，减少端口耗尽的问题。 还需要考虑应用层的设计，比如是否使用连接池。如果应用频繁创建和关闭连接，而没有复用，会导致大量TIME_WAIT。例如，某些HTTP服务器如果没有使用Keep-Alive，每次请求都新建连接，服务器关闭后就会积累TIME_WAIT。 另外，TIME_WAIT本身是TCP协议的正常机制，用于确保最后一个ACK丢失后可以重传，防止旧连接的报文干扰新连接。因此，少量的TIME_WAIT是正常的，但过多会影响性能，导致无法建立新连接。 可能还需要检查服务器的网络配置，比如是否启用了tcp_tw_recycle和tcp_tw_reuse。在较新的内核中，tcp_tw_recycle可能因为与NAT兼容性问题而被弃用，而tcp_tw_reuse允许更快地重用TIME_WAIT连接，但需要谨慎配置。 总结起来，主要原因可能包括：服务器主动关闭大量连接、高并发短连接、系统参数配置不当、缺乏连接复用机制等。解决方法可能涉及优化应用设计、调整内核参数、启用端口重用选项等。</think>TCP服务器长期处于`TIME_WAIT`状态是TCP协议正常关闭连接的机制之一，但如果大量连接堆积在此状态，可能引发资源耗尽（如端口不足）或性能问题。以下是具体原因和解释： -- ### **一、TCP连接关闭与`TIME_WAIT`的产生** TCP通过**四次挥手**终止连接，最后一步由主动关闭方（可能是服务器或客户端）进入`TIME_WAIT`状态，并持续 **2MSL**（Maximum Segment Lifetime，报文最大生存时间，通常为60秒）。 - **作用**： 1. 确保最后一个`ACK`能被被动关闭方接收（若丢失，被动方会重传`FIN`）。 2. 防止旧连接的延迟报文干扰新连接（例如复用相同四元组的连接）。 --- ### **二、服务器长期处于`TIME_WAIT`的常见原因** #### 1. **服务器作为主动关闭方** - **典型场景**： - HTTP服务器主动关闭连接（如HTTP/1.0默认`Connection: close`，无Keep-Alive）。 - 服务端代码显式调用`close()`或`shutdown()`主动终止连接。 - **结果**：每次主动关闭连接后，服务器进入`TIME_WAIT`状态。 #### 2. **短连接高并发场景** - 若服务器频繁处理短连接（如短HTTP请求、API调用等），每个连接关闭后都会产生`TIME_WAIT`。 - **示例**：每秒处理1000次请求 → 每秒新增1000个`TIME_WAIT`连接，持续60秒 → 最多积累60,000个`TIME_WAIT`。 #### 3. **系统参数限制** - **`tcp_max_tw_buckets`**：系统允许的`TIME_WAIT`连接最大数量。 若超出此限制，系统会直接关闭新`TIME_WAIT`连接，可能导致日志警告。 - **`net.ipv4.tcp_fin_timeout`**：调整`TIME_WAIT`超时时间（默认60秒）。 （注：实际`TIME_WAIT`时间由`MSL`决定，此参数在某些系统中可能不生效。） #### 4. **未启用端口复用** - 未配置`SO_REUSEADDR`或`SO_REUSEPORT`，导致`TIME_WAIT`占用端口无法快速重用。 - **影响**：当可用端口耗尽时，新连接可能因无可用端口而失败。 -- ### **三、`TIME_WAIT`问题的危害** 1. **资源占用**：每个`TIME_WAIT`连接占用一个本地端口（四元组中的一个元素）。 2. **端口耗尽**：若客户端或服务器端口范围有限（如默认32768~60999），高并发时可能无法建立新连接。 3. **性能下降**：内核维护`TIME_WAIT`连接需要消耗内存和CPU资源。 -- ### **四、解决方案** #### 1. **优化应用层设计** - **使用长连接**： - HTTP服务器启用`Keep-Alive`（HTTP/1.1默认支持），减少连接频繁创建。 - 数据库、RPC等服务使用连接池复用TCP连接。 - **让客户端主动关闭连接**： 调整逻辑，使客户端作为主动关闭方（例如HTTP服务由客户端发起关闭）。 #### 2. **调整内核参数（Linux）** ```bash # 允许快速重用TIME_WAIT状态的端口（需与SO_REUSEADDR配合） sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 # 开启TCP时间戳支持（tcp_tw_reuse依赖此选项） sysctl -w net.ipv4.tcp_timestamps=1 # 调整TIME_WAIT最大数量（根据实际负载设置） sysctl -w net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=200000 # 减少FIN_WAIT2状态的超时时间（非必须） sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=30 ``` **注意**： - 避免设置`net.ipv4.tcp_tw_recycle=1`（旧版内核有效，但可能与NAT网络冲突）。 - 修改后需持久化配置（写入`/etc/sysctl.conf`）。 #### 3. **代码层面优化** - 在`socket`编程中，设置`SO_REUSEADDR`选项，允许端口复用： ```c int opt = 1; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)); ``` - 避免服务端主动关闭连接（除非必要）。 #### 4. **负载均衡与横向扩展** - 通过多节点部署分散压力，降低单机`TIME_WAIT`数量。 --- ### **五、示例场景分析** **问题描述**： 某HTTP/1.0服务器处理大量短请求，未启用`Keep-Alive`，导致服务器主动关闭连接后积累大量`TIME_WAIT`，最终端口耗尽。 **解决方案**： 1. 升级至HTTP/1.1并启用`Keep-Alive`。 2. 设置`SO_REUSEADDR`和内核参数`tcp_tw_reuse=1`。 3. 调整`tcp_max_tw_buckets`增大限制。 --- ### **六、总结** `TIME_WAIT`是TCP协议健壮性的体现，但高并发场景下需合理优化： - **减少主动关闭**：尽量由客户端关闭连接。 - **复用连接**：使用长连接、连接池。 - **调整系统参数**：启用端口复用，增大`TIME_WAIT`容量。 - **监控与扩展**：通过监控工具（如`ss -s`）观察连接状态，必要时扩展服务器资源。
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