socket链接的关闭连接与close和shutdown的区别

Posted 2022-02-01 wangshaowei

TCP主动关闭连接 

appl: close(),  --> FIN     FIN_WAIT_1 //主动关闭socket方，调用close关闭socket,发FIN                         

                <-- ACK     FIN_WAIT_2 //对方操作系统的TCP层，给ACK响应。然后给FIN                  

                <-- FIN                  

                --> ACK     "TIME_WAIT"   -- 2MSL timeout -->CLOSED

                                        //TIME_WAIT,防止ACK没有给到对方。

注意：close时，如果TCP发送队列中还有数据，那么将会发送RST包而不是FIN包。

参看：http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1055

另外：对于Linux下来说，无论是FIN还是RST，应用层read将会返回0，可以认为对方请求关闭链接，调用close关闭fd即可。

TCP被动关闭连接 

            <-- FIN     "CLOSE_WAIT"   //被动方，收到对方的FIN，处于CLOSE_WAIT状态                  

                --> ACK                    //被动方的TCP层，给ACK响应  

                appl: close(),  --> FIN     LAST_ACK      

                                         //被动方调用close，从CLOSE_WAIT转到LAST_ACK

                                         不调close，将一直在CLOSE_WAIT状态。                 

                 <-- ACK         --> CLOSED  

tcp是全双工::

   close()会关闭读写。

   shutdown()可以选择性的关闭读、写或读写。 

  主动关系SOCKET链接的一方，会进入TIME_WAIT（作用是防止最后一个ACK包丢失）

   TIME_WAIT的时间会非常长，因此server尽量减少主动关闭连接。

close和shutdown的区别:

   int close(int sockfd);   

   close(fd)调用会将描述字的引用计数减1，只有当socket描述符的引用计数为0时，才关闭socket，即发送FIN包，因此，在fork()模式中，父进程在accept()返回后，fork()子进程，由子进程处理connfd，而父进程将close(connfd);由于connfd这个socket描述符的引用计数不为0，因此并不引发FIN，所以就没有关闭和客户端的连接。  

  int shutdown(int sockfd, int howto);    

  // howto: SHUT_RD, SHUT_WR, SHUT_RDWR  

  shutdown()则不管socket描述符的引用计数，而直接发生FIN，因此会直接关闭链接。 

  shutdown()可控制read/write两个方向的管道。 

   SHUT_RD     shutdown(sockfd, SHUT_RD);后，来自对端的数据都被确认，然后悄然丢弃。       

   SHUT_WR     half close状态。  

close()引发的4次交互：(这里的close是client发起的) 

            client                             server  

               FIN_WAIT_1   ---- FIN M ------>       

                                       //(Server端操作系统的TCP层（网络协议栈）响应ACK包)           

               FIN_WAIT_2   <---- ACK M+1----   CLOSE_WAIT

                                       //(这里必须调用close，才能从CLOSE_WAIT到LAST_ACK)                  

               TIME_WAIT    <------ FIN N -----  LAST_ACK 

                                        //(TIME_WAIT有一个重要的作用就是防止最后一个ACK丢失)           

                            ------- ACK N+1 ---->  CLOSE  

        

 TIME_WAIT 是主动关闭链接时形成的，等待2MSL时间，约4分钟。

         主要是防止最后一个ACK丢失。  由于time_wait的时间会非常长，因此server端应尽量减少主动关闭连接

 

CLOSE_WAIT是被动关闭链接是形成的 ,

        按状态机，我方收到FIN，则由TCP实现发送ACK，因此进入CLOSE_WAIT状态。

        但如果我方不执行close()，就不能由CLOSE_WAIT迁移到LAST_ACK，则系统中会存在很多CLOSE_WAIT状态的连接。

此时，可能是系统忙于处理读、写操作，而未将已收到FIN的连接，进行close。此时，recv/read已收到FIN的连接socket，会返回0。

 

大量TIME_WAIT和CLOSE_WAIT的存在，会产生怎样的影响？

        内核维护更多的状态。收到ip包，做hash运算，hlist冲突的概率更大。

 

另附一篇关于断开讲解很详细的文章

https://www.cnblogs.com/felixzh/p/8359066.html