深入理解TCP協議close的系統調用


1、TCP的誕生

為了保證網絡的通信暢通,在破壞了幾個結點之后還能繼續通信,產生了ARPANET:

ARPANET的一個下屬研究所發明了TCP/IP協議:

TCP/IP協議是一個相關的協議群:

 

2、TCP四次揮手

1)客戶端進程發出連接釋放報文,並且停止發送數據。釋放數據報文首部,FIN=1,其序列號為seq=u(等於前面已經傳送過來的數據的最后一個字節的序號加1),此時,客戶端進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態。 TCP規定,FIN報文段即使不攜帶數據,也要消耗一個序號。


2)服務器收到連接釋放報文,發出確認報文,ACK=1,ack=u+1,並且帶上自己的序列號seq=v,此時,服務端就進入了CLOSE-WAIT(關閉等待)狀態。TCP服務器通知高層的應用進程,客戶端向服務器的方向就釋放了,這時候處於半關閉狀態,即客戶端已經沒有數據要發送了,但是服務器若發送數據,客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間,也就是整個CLOSE-WAIT狀態持續的時間。


3)客戶端收到服務器的確認請求后,此時,客戶端就進入FIN-WAIT-2(終止等待2)狀態,等待服務器發送連接釋放報文(在這之前還需要接受服務器發送的最后的數據)。


4)服務器將最后的數據發送完畢后,就向客戶端發送連接釋放報文,FIN=1,ack=u+1,由於在半關閉狀態,服務器很可能又發送了一些數據,假定此時的序列號為seq=w,此時,服務器就進入了LAST-ACK(最后確認)狀態,等待客戶端的確認。


5)客戶端收到服務器的連接釋放報文后,必須發出確認,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列號是seq=u+1,此時,客戶端就進入了TIME-WAIT(時間等待)狀態。注意此時TCP連接還沒有釋放,必須經過2∗∗MSL(最長報文段壽命)的時間后,當客戶端撤銷相應的TCB后,才進入CLOSED狀態。


6)服務器只要收到了客戶端發出的確認,立即進入CLOSED狀態。同樣,撤銷TCB后,就結束了這次的TCP連接。可以看到,服務器結束TCP連接的時間要比客戶端早一些。

 

 

3.close函數gdb追蹤斷點:

原來以為應該是叫做close的函數,不過嘗試之后發現未果。tcp關閉一個通信應該是直接使用的sys_close函數:

 

我們在sys_close打上斷點,並且追蹤到:

 

我們按照list的內容,去找到這個函數的定義:

 

這個地方調用了__close_fd函數,我們來跟蹤它,看看有什么結果:

 

我們會發現,這兩個函數似乎是成對出現的:

在客戶端建立好TCP之前,會遇到這兩個斷點各一次:

我們去找到它們的定義:

 

我們繼續:

此時捕捉到2個斷點:

再繼續:

整理一下思路:

能看得出來,確實是TCP四次揮手。

我們來看看fput函數:

發現這玩意出現的周期也和前面兩個一樣(廢話,前面兩個中有一個調用它的,能不一樣嗎?)


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