TCP的四种计时器
TCP共使用以下四种计时器:重传计时器、持续计时器、保活计时器和时间等待计时器。这几个计时器的主要特点如下:
重传计时器
当TCP发送报文段时,创建该特定报文段的重传计时器。可能发生两种情况:
- 若在计时器截止时间到之前收到了对此特定报文段的确认ACK,则撤销此计时器。
- 若在收到了对此特定报文段的确认之前计时器截止期到,则重传此报文段,并将计时器复位。
持续计时器
窗口大小通知:接收方可接收缓存的数据大小;接收方发送窗口大小通知给传送方,传送方才能发送数据,如果接收方缓存已满,会发送零窗口大小通知给发送方。
为了对付零窗口大小通知,TCP需要另一个计时器。
假定接收TCP宣布了窗口大小为零:发送TCP就停止传送报文段,直到接收TCP发送确认并宣布一个非零的窗口大小。但这个确认可能会丢失。我们知道在TCP中,对确认是不需要发送确认的。若确认丢失了,接收TCP并不知道,而是会认为它已经完成任务了,并等待着发送TCP接着会发送更多的报文段。但发送TCP由于没有收到确认,就等待对方发送确认来通知窗口的大小。双方的TCP都在永远地等待着对方。
为了解决这种死锁等待情况,TCP为每一个连接使用一个坚持计时器。当发送TCP收到一个窗口大小为零的确认时,就启动坚持计时器。当坚持计时器期限到时,发送TCP就发送探测报文段。这个报文段只有一个字节的数据,有一个序号,但它的序号永远不需要确认;甚至在计算对其他部分的数据的确认时该序号也被忽略。探测报文段提醒对方:确认已丢失,必须重传。
坚持计时器的值设置为重传时间的数值。但是,若没有收到从接收端来的响应,则需发送另一个探测报文段,并将坚持计时器的值加倍和复位。发送端继续发送探测报文段,将坚持计时器设定的值加倍和复位,直到这个值增大到门限值(通常是60秒)为止。在这以后,发送端每隔60秒就发送一个探测报文段,直到窗口重新打开。
保活计时器
保活计时器使用在某些实现中,用来防止在两个TCP之间的连接出现长时期的空闲。
假定客户打开了到服务器的连接,传送了一些数据,然后就保持静默了。也许这个客户出故障了。在这种情况下,这个连接将永远地处理打开状态。
要解决这种问题,在大多数的实现中都是使服务器设置保活计时器。每当服务器收到客户的信息,就将计时器复位。超时通常设置为2小时。
若服务器过了2小时还没有收到客户的信息,它就发送探测报文段。若发送了10个探测报文段,每一个相隔75秒,还没有响应就假定客户出了故障,因而就终止该连接。
时间等待计时器
2MSL时间等待计时器是在连接终止期间使用,即:TCP四次挥手最后一次。
当TCP关闭一个连接时,它并不认为这个连接马上就真正地关闭了。
时间等待期间中连接还处于一种中间过渡状态。主要是为了让重复的FIN报文段到达目的站,将其丢弃。
这个计时器的值通常设置为一个报文段的寿命期待值的两倍。
附:TCP的四次挥手(客户端主动关闭):
1 客户端发送断开链接请求FIN包给服务器(socket关闭发送数据的通道);
2 服务器接收到FIN包,发送ACK包给客户端,表示同意关闭链接的请求;
3 服务器recv解堵塞,数据返回长度为0,确认客户端确实已断开链接;
4 服务器发送断开链接请求FIN包给客户端;
5 客户端收到FIN包,并发送ACK包给服务器。
6 客户端同时进入2MSL时间,若时间等待计时器(time_wait)到时,没有再次收到了服务器的FIN,证明服务器接收到自己的ACK包后已正常关闭,客户端也断开链接(socket关闭接收数据的通道);若未到时,又收到了服务器的FIN包,证明自己发送的ACK包丢失,会再次发送,time_wait重置,直至正常。
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