TCP協議的常見面試題

因為當Server端收到Client端的SYN連接請求報文后，可以直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是關閉連接時，當Server端收到FIN報文時，很可能并不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端所有的報文都發送完了，我才能發送FIN報文，因此不能一起發送。故需要四步握手。

這主要是為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳到了B，因而產生錯誤。

現假定一種異常情況，即A發出的第一個連接請求報文段并沒有丟失，而是在某些網絡節點長時間滯留了，以致延誤到連接釋放后的某個時間才到達B。本來這是一個早已失效的報文段。但B受到此失效的連接請求報文段后，就誤以為是A又發出一次新的連接請求，于是就向A發出確認報文段，同意建立連接。假定不采用第三次報文握手，那么只要B發出確認，新的連接就建立了。

由于現在A并沒有發出建立連接的請求，因此不會理睬B的確認，也不會向B發送數據，但B卻以為新的運輸連接已經建立了，并一直等待A發來的數據。B的許多資源就這樣白白浪費了。

采用三次握手連接，可以防止上述現象的發生。例如在剛才的異常情況下，A不會向B的確認發出確認，B由于收不到確認，就知道A并沒有要求建立連接，于是B就不會再建立連接。

• 第一，為了保證A發送的最后一個ACK報文段能夠到達B。假設網絡是不可靠的，有可以最后一個ACK丟失。所以TIME_WAIT狀態就是用來重發可能丟失的ACK報文。在Client發送出最后的ACK回復，但該ACK可能丟失。Server如果沒有收到ACK，將不斷重復發送FIN片段。所以Client不能立即關閉，它必須確認Server接收到了該ACK。Client會在發送出ACK之后進入到TIME_WAIT狀態。Client會設置一個計時器，等待2MSL的時間。如果在該時間內再次收到FIN，那么Client會重發ACK并再次等待2MSL。所謂的2MSL是兩倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一個片段在網絡中最大的存活時間，2MSL就是一個發送和一個回復所需的最大時間。如果直到2MSL，Client都沒有再次收到FIN，那么Client推斷ACK已經被Server成功接收，則結束TCP連接。
• 第二，防止“已失效的連接請求報文段”出現在本連接中。A在發送完最后一個ACK報文段后，再經過時間2MSL，就可以使本連接持續的時間內所產生的所有報文段都從網絡中消失。這樣就可以使下一個新的連接中不會出現這種舊的連接請求報文段。

TCP還設有一個保活計時器，顯然，客戶端如果出現故障，服務器不能一直等下去，白白浪費資源。服務器每收到一次客戶端的請求后都會重新復位這個計時器，時間通常是設置為2小時，若兩小時還沒有收到客戶端的任何數據，服務器就會發送一個探測報文段，以后每隔75分鐘發送一次。若一連發送10個探測報文仍然沒反應，服務器就認為客戶端出了故障，接著就關閉連接。

原文鏈接： https://www.linuxprobe.com/tcp-usually-question.html