TCP（一）四次握手关闭一个TCP连接？
2017-12-31 本文已影响0人
杭州痞老板
一直以来的一个观点就是TCP通过4次握手即可关闭一个连接。但今天经过多次抓包测试，我发现真实的情形往往比教科书所写的4次握手机制更复杂。
测试的结论为有三种不同的关闭机制，分别为：4次握手关闭，3次握手关闭和异常关闭(通过发送RST包关闭TCP连接)
本着 实践出真理！要有图有真相！的方法论我做了如下测试以及相应的记录！
本次的实验工具为chrome浏览器，实验方法是在地址栏上输入一个图片的URL并回车，并通过wireshark来抓包。
在我的测试样本中，划分为3种不同的情形，如下所述
1. 图片请求完后不关闭浏览器
这种情况确实是最常见的
当服务器在发送完一个http响应包之后，若等待一分钟内（测试大约为60秒）监测到这个插口对上没有新的http请求包，则会主动来关闭连接（发送FIN包），客户端在收到FIN包后会做出响应（发送ACK包），这个步骤是没有问题的，问题是对于之后的步骤测试中出现了3种情况！
1.1 客户端自动发送FIN包，服务器收到后返回ACK包确认
这个是教科书版本的四次握手关闭
1.2 客户端自动发送FIN包，但是服务器直接舍弃并发送RST包
在发送完ACK包之后，客户端会自动去发送FIN包，但是服务器直接舍弃了这个FIN包，并发送一个RST包来异常关闭这个连接！
1.3 客户端发送2次检测包后，服务器发送RST包
实验测试表示：客户端会发送2次检测包以维持TCP连接，服务端在发完FIN包之后累计收到2次检测包后便会发送RST包来中断连接。
【概括来说，第一种是正常关闭，第二和第三中情形均为异常关闭（目前仍不清楚由哪些原因导致）】
2. 图片请求完后立即关闭浏览器
通过测试可以发现，当关闭浏览器后，所有通过该浏览器建立的TCP连接会发送FIN包来表示关闭连接
握手关闭的三个TCP包都罗列在红框内：
有两个发现：
- 在一分钟内的等待期内，若客户端主动来发送FIN包后，服务器一收到客户端发来的FIN包，便提前发送FIN包来响应（而不是等到等待期结束后再发送）
- 客户端主动关闭的情况下，两端仅通过了三次握手即关闭了连接（服务器将ACK包与自己要发送的FIN包组合在了一起一并发送了【标准关闭机制中的第二步和第三步合在了一起】）
3. 图片请求完后等收到服务器端发送的FIN包后，再关闭浏览器
在收到服务器端发送的FIN包并发送完ACK包之后，我把浏览器关闭了，此时也便得到了教科书版本的四次握手关闭！
最后还是有必要来总结一下的：
这次的测试过程不仅发现了TCP灵活多变的握手关闭机制
还是有些额外的收获
- 浏览器HTTP请求的过程，大多都是服务器主动去关闭连接（除非是http请求完的1分钟内关闭浏览器，但这是不常见的情形），所以服务器会有大量的TIME_WAIT状态的TCP连接，这种情况下必须要缩短TIME_WAIT的时间，不能使用默认的4分钟（2msl），否则当积累太多的TIME_WAIT状态的TCP连接后，服务很容易挂掉！
- 客户端对服务器同一个插口（例如：106.14.17.171:80）的间隔一分钟内的多次http请求，浏览器会复用为现有的TCP连接并基于此进行多次http请求，而不是客户端为每一次http请求单独占用一个新的插口。
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