MSL(最大分段生存期)指明TCP报文在Internet上最长生存时间,每个具体的TCP实现都必须选择一个确定的MSL值。RFC 1122建议是2分钟。
TIME_WAIT 状态最大保持时间是2 * MSL,也就是1-4分钟。 IP头部有一个TTL,最大值255。尽管TTL的单位不是秒(根本和时间无关),我们仍需 假设,TTL为255的TCP报文在Internet上生存时间不能超过MSL。 TCP报文在传送过程中可能因为路由故障被迫缓冲延迟、选择非最优路径等等,结果发送方TCP机制开始超时重传。前一个TCP报文可以称为"漫游TCP重复报文",后一个TCP报文可以称为"超时重传TCP重复报文",作为面向连接的可靠协议,TCP实现必须正确处理这种重复报文,因为二者可能最终都到达。
一个通常的TCP连接终止可以用图描述如下:
当一个socket关闭的时候,是通过两端互发信息的四次握手过程完成的,当一端调用close()时,就说明本端没有数据再要发送了。这好似看来在握手完成以后,socket就都应该处于关闭CLOSED状态了。但这有两个问题,
第一:我们没有任何机制保证最后的一个ACK能够正常送达
第二:网络上仍然有可能有残余的数据包(wandering duplicates,或老的重复数据包),我们也必须能够正常处理。
假设最后一个ACK丢失了,服务器会重发它发送的最后一个FIN,所以客户端必须维持一个状态信息,以便能够重发ACK;如果不维持这种状态,客户端在接收到FIN后将会响应一个RST,服务器端接收到RST后会认为这是一个错误。如果TCP协议能够正常完成必要的操作而终止双方的数据流传输,就必须完全正确的传输四次握手的四个节,不能有任何的丢失。这就是为什么socket在关闭后,仍然处于 TIME_WAIT状态,因为他要等待以便重发ACK。
如果目前连接的通信双方都已经调用了close(),假定双方都到达CLOSED状态,而没有TIME_WAIT状态时,就会出现如下的情况。现在有一个新的连接被建立起来,使用的IP地址与端口与先前的完全相同,后建立的连接又称作是原先连接的一个化身。还假定原先的连接中有数据报残存于网络之中,这样新的连接收到的数据报中有可能是先前连接的数据报。为了防止这一点,TCP不允许从处于TIME_WAIT状态的socket建立一个连接。处于TIME_WAIT状态的socket在等待两倍的MSL时间以后(之所以是两倍的MSL,是由于MSL是一个数据报在网络中单向发出到认定丢失的时间,一个数据报有可能在发送图中或是其响应过程中成为残余数据报,确认一个数据报及其响应的丢弃的需要两倍的MSL),将会转变为CLOSED状态。这就意味着,一个成功建立的连接,必然使得先前网络中残余的数据报都丢失了。