TCP 四次挥手的性能优化

最新推荐文章于 2025-04-09 14:14:56 发布

oshhh

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分类专栏： TCP/IP 文章标签： c++ linux 开发语言 tcp github

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/oshhh/article/details/128959529

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有关 TCP 的四次挥手过程如下图，

具体详情不在赘述，但是要注意一点，主动关闭连接的，才有 TIME_WAIT 状态。

下面介绍下主动方有关的优化

对于连接的关闭分为2中，一种是正常的安全关闭，走四次挥手。另一种通过RST报文暴力关闭连接，不走四次挥手

安全关闭连接是通过调用 close 函数或 shutdown 函数进行关闭连接。

调用 close 函数意味着采用不优雅的方式进行完全关闭链路，不仅无法接收数据，也无法发送数据。主动调用 close（）一方的连接叫孤儿连接。若通过netstat -p 命令就会发现连接对应的进程名为空。

shutdown 函数是一种以优雅的方式进行关闭链路，它可以通过关闭连接方式进行关闭链路。

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FIN_WAIT1状态优化

当主动方发送 FIN 报文后，其连接状态处于 FIN_WAIT1 状态，该状态通常会在数十秒内转成 FIN_WAIT2 状态。但是当异常情况下，主动方迟迟收不到对方发来的 ACK 报文，导致主动方一直处于 FIN_WAIT1 状态。此时若通过 netstat 命令可以看到 FIN_WAIT1 状态。

被动方接收到主动方发送的 FIN 报文后，会向主动方发送 ACK 报文，同时向应用程序传送一个结束符 EOF, 若此时应用程序调用 read（），返回值为 0。

我们知道若一直收不到对端的回应报文，那么就会出现超时定时器超时发生重传，因此内核会触发重传 FIN 报文，调用如下：

tcp_retransmit_timer
->tcp_write_timeout
->tcp_orphan_retries

其中重传次数是由 tcp_orphan_retries 参数来控制的（注意，orphan 虽然是孤儿的意思，该参数却不只对孤儿连接有效，事实上，它对所有 FIN_WAIT1 状态下的连接都有效）。其默认值为 0，特指 8 次。

net.ipv4.tcp_orphan_retries=0

当 FIN 重传次数超过 8 次时，连接就会直接关闭掉。

为什么 tcp_orphan_retries 为 0，就代表 8 次呢？从源码可知：

/*Calculatemaximalnumberorretriesonanorphanedsocket.*/
staticinttcp_orphan_retries(structsock*sk,intalive)
{
intretries=sysctl_tcp_orphan_retries;/*Maybezero.*/
/*WeknowfromanICMPthatsomethingiswrong.*/
if(sk->sk_err_soft&&!alive)
retries=0;
/*However,ifsocketsentsomethingrecently,selectsomesafe
*numberofretries.8correspondsto>100secondswithminimal
*RTOof200msec.*/
if(retries==0&&alive)
retries=8;
returnretries;
}

因此，若FIN_WAIT1状态很多情况下，我们可以考虑降低 tcp_orphan_retries 的值，当 FIN 重传此时超过该值时，报告错