10 | TIME_WAIT：隐藏在细节下的魔鬼

2019-08-23 盛延敏
《网络编程实战》
课程介绍
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讲述：冯永吉

时长:大小10.04M

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你好，我是盛延敏，这是网络编程实战的第 10 讲，欢迎回来。
在前面的基础篇里，我们对网络编程涉及到的基础知识进行了梳理，主要内容包括 C/S 编程模型、TCP 协议、UDP 协议和本地套接字等内容。在提高篇里，我将结合我的经验，引导你对 TCP 和 UDP 进行更深入的理解。
学习完提高篇之后，我希望你对如何提高 TCP 及 UDP 程序的健壮性有一个全面清晰的认识，从而为深入理解性能篇打下良好的基础。
在前面的基础篇里，我们了解了 TCP 四次挥手，在四次挥手的过程中，发起连接断开的一方会有一段时间处于 TIME_WAIT 的状态，你知道 TIME_WAIT 是用来做什么的么？在面试和实战中，TIME_WAIT 相关的问题始终是绕不过去的一道难题。下面就请跟随我，一起找出隐藏在细节下的魔鬼吧。

TIME_WAIT 发生的场景

让我们先从一例线上故障说起。在一次升级线上应用服务之后，我们发现该服务的可用性变得时好时坏，一段时间可以对外提供服务，一段时间突然又不可以，大家都百思不得其解。运维同学登录到服务所在的主机上，使用 netstat 命令查看后才发现，主机...
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精选留言

  • Leon📷
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    2019-08-23
    net.ipv4.tcp_tw_recycle是客户端和服务器端都可以复用，但是容易造成端口接收数据混乱，4.12内核直接砍掉了，老师是因为内核去掉了所以没提了嘛

    作者回复: BINGO。太多了，大家也不好接受，我想我还是不求面面俱到，但求有所启发和引领。

    共 2 条评论
    31
  • 何某人
    2019-08-23
    老师，那么通过setsockopt设置SO_REUSEADDR这个方法呢？网上资料基本上都是通过设置这个来解决TIME_WAIT。这个方法有什么优劣吗？

    作者回复: 这个是解决端口复用的问题，并不是解决TIME_WAIT，这个是告诉内核，即使TIME_WAIT状态的套接字，我也可以继续使用它做为新的套集字使用。

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    34
  • 雷神的盛宴
    2019-12-20
    net.ipv4.tcp_tw_reuse 要慎用，当客户端与服务端主机时间不同步时，客户端的发送的消息会被直接拒绝掉

    作者回复: 学到了

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    29
  • AnonymousUser
    2019-09-04
    TIME_WAIT的作用： 1） 确保对方能够正确收到最后的ACK，帮助其关闭； 2） 防迷走报文对程序带来的影响。 TIME_WAIT的危害： 1） 占用内存； 2） 占用端口。

    作者回复: 总结很到位。

    共 2 条评论
    21
  • 张天屹
    2020-03-30
    文中的问题有个前提，必须是监听的端口。我看有评论提到80,8080这种服务，是否只能同时访问一次？答案是否定的。因为网络中的服务分为监听端口和连接端口，当建立一个连接之后，监听端口是不被占用的，此时会用一个新的端口来建立连接，而且就算是新的端口，一个TCP连接也是（客户端ip,客户端端口 ，服务端ip，服务端端口）共同决定的，不冲突。

    作者回复: 帮我回答了，赞

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    15
  • 云师兄
    2019-12-13
    Reuse只适用于连接发起方（C/S 模型中的客户端），但目前要解决的是服务端连接不足问题，这个方法要如何发挥作用呢？

    作者回复: 这里针对的TIME_WAIT是指主动关闭的一方，不一定是客户端或者服务器端，如果服务器端主动关闭连接，也是属于这样的范畴的。

    
    10
  • 丹枫无迹
    2020-02-02
    由于引入了时间戳，我们在前面提到的 2MSL 问题就不复存在了，因为重复的数据包会因为时间戳过期被自然丢弃。 这个没理解，为什么 2MSL 问题就不存在了？老师能解释下吗？

    作者回复: 这是因为时间戳会告诉我们报文发送的时间，这样在迷走报文和正确报文同时到达的情况下，我们就可以很方便的分辨出应该丢弃掉那个报文，并不会对最后收到的报文产生任何不利的影响。

    共 3 条评论
    9
  • 吴光庆
    2019-08-26
    为什么是2MSL，不是3 MSL，4 MSL。

    作者回复: 因为是一来一返。

    共 2 条评论
    9
  • JasonZhi
    2019-09-10
    SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT可以详细说下作用吗？有点迷糊，文章都没有说明这两个参数，评论区就冒出一大堆关于这两个参数的评论。

    作者回复: 哈哈，提前剧透啊。 这是为了解决如何快速复用处于TIME_WAIT的连接，如果不设置这个选项，处于TIME_WAIT的连接是不能被快速复用的，必须等待系统回收连接才可以，如果这个时候开启服务器端口，会报地址已被占用的错误。 这块在第15讲里会有详细阐述。

    
    7
  • pc
    2020-05-25
    先说点其他的吧：看完了基础篇，收获了很多，也更加期待后面的内容（本来就是冲着time_wait和epoll来到这个课程）。当然其中也遇到很多问题，其中也在评论区提了两个。本来以为这么长时间了老师也不会再回复了，周末一看，竟然回复了我的问题！其实一边是开心，另一边是得到答案的开心（其实自己也搜索过，但是感觉搜到文章都不是我想问的内容）。 【提问啦～】 1、看到评论区的“通过setsockopt设置SO_REUSEADDR这个方法”，感觉和net.ipv4.tcp_tw_reuse选项的作用也很像，都是端口复用，只是后者是在安全可控的基础上---这样理解对吗？ 2、老师在文中说的“过了2MLS这个时间之后，主机 1 就进入 CLOSED 状态”，我自己还是没有总结出答案，是评论区所说的“去时ACK的最大存活时间（MSL）+来时FIIN的最大存活时间（MSL） = 2MSL”这个原因吗？ 3、TIME_WAIT=2MLS和TCP_TIMEWAIT_LEN有啥关系？是：TIME_WAIT实际上是由TCP_TIMEWAIT_LEN控制，然后只不过其值约等于2MLS来控制迷走报文的消亡 这样么？ 4、文中说TCP_TIMEWAIT_LEN、net.ipv4.tcp_tw_reuse都是linux的选项，但是客户端来说的话，有android、ios、windows各种系统吧？是每个系统都有类似的控制选项么？
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    作者回复: 我一直都在回复的哦，和大家在一起自己也学到不少，哈哈。 以下试着回答你的问题： 1、看到评论区的“通过setsockopt设置SO_REUSEADDR这个方法”，感觉和net.ipv4.tcp_tw_reuse选项的作用也很像，都是端口复用，只是后者是在安全可控的基础上---这样理解对吗？ 我认为不对哦，前者是针对服务端连接地址被占用的情况，后者是针对连接发起方； 2、老师在文中说的“过了2MLS这个时间之后，主机 1 就进入 CLOSED 状态”，我自己还是没有总结出答案，是评论区所说的“去时ACK的最大存活时间（MSL）+来时FIIN的最大存活时间（MSL） = 2MSL”这个原因吗？ 你的意思是为什么要制定2MSL这个时间段才CLOSED是么？如果是这样，评论去的"去时ACK的最大存活时间（MSL）+来时FIIN的最大存活时间（MSL） = 2MSL"算是一个靠谱的理解吧。 3、TIME_WAIT=2MLS和TCP_TIMEWAIT_LEN有啥关系？是：TIME_WAIT实际上是由TCP_TIMEWAIT_LEN控制，然后只不过其值约等于2MLS来控制迷走报文的消亡 这样么？ TIME_WAIT是一个抽象的定义，而TCP_TIMEWAIT_LEN是Linux默认的值，是一个常量。你的认识是对的 4、文中说TCP_TIMEWAIT_LEN、net.ipv4.tcp_tw_reuse都是linux的选项，但是客户端来说的话，有android、ios、windows各种系统吧？是每个系统都有类似的控制选项么？ Android是裁剪过的Linux，应该可以复用；其他两个我不是很清楚，想必应该有自己的控制选项。

    
    5