tcp 连接断连问题剖析

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1、TCP连接断连问题剖析　　引言　　在官方的正式文档中，TCP/IP协议簇也称为国际互联网协议簇。TCP/IP协议簇是目前使用最为广泛的全球互联网技术，其分层结构如图1所示：　　图1.TCP/IP协议簇分层结构　　如图1所示，数据链路层主要负责处理传输媒介等众多的物理接口细节；网络层负责处理数据分组在网络中的活动，包括上层数据报文的分割、选路phost2008-08-21T00:00:00等；传输层则负责为两台主机提供端到端的通信；应用层将负责处理应用程序的特定细节。其中，IP协议是网络层的核心协议，用来提供不可靠、无连接的数据传递服务；而TCP协议则处于传输层，其基于不可靠

2、无连接的IP协议能够为两台主机提供面向连接的、可靠的通信。UDP?　　由于TCP是面向连接的协议，因此在两台主机通信之前，需要首先建立起一条连接。下面我们将简要介绍TCP连接的建立以及通信双方是如何保持已建立的TCP连接的。　　TCP连接的建立及保持　　一个TCP连接的建立需要通过著名的三次握手来完成。下面的例子将直观给出一个TCP连接的建立过程。　　在本文的下述描述中，客户端主机均为testClient..ibm.(Linux)，服务器主机均为testServer..ibm.(AIX)。在testClient主机的一终端上执行tcpdump–ieth0host

3、testServer命令，启动tcpdump监听网络数据（其中，eth0是客户主机与外部网络进行通信所使用的网卡）；与此同时，在客户主机的另一个终端上执行下述命令：(roottestClient/)>teltestServer。此时客户主机上tcpdump的输出如清单1所示。　　清单1.创建一个TCP连接的三次握手#tcpdump–S-ien0hosttestServer114:02:38.384918IPtestClient..ibm..43370>testServer..ibm..tel:S3392458353:3392458353(0)214:

4、02:38.629578IPtestServer..ibm..tel>testClient..ibm..43370:S881279296:881279296(0)ack3392458354314:02:38.629592IPtestClient..ibm..43370>testServer..ibm..tel:.ack881279297　　注意：我们删除了tcpdump输出结果中的部分无关信息。为了便于理解，我们将上述输出转换为实际序列图2。　　图2.TCP建立创建三次握手的实际序列　　从图2中我们可以清楚地看到，在testClient与testServer之间

5、建立连接时，要经过以下三次握手过程：　　testClient向testServer主动发送握手协议，报文序列号为3392458353，大小为1个字节。　　testServer向testClient主动发送握手协议，报文序列号为881279296，大小为1个字节；同时返回ACK3392458354，作为对testClient发来的3392458354包的应答。　　testClient向testServer返回ACK881279297，作为对testServer发来的881279296包的应答。　　一个TCP连接在完成上述的三次握手之后便建立完毕；此后，连接的两端即可进行信息的

6、相互传递。因此，TCP连接可以认为是以两端IP地址和端口进行标识的一个通信信道，而TCP连接的建立就是向通信双方进行上述通信信道注册的过程。TCP连接一旦建立，只要通信双方之间的中间结点（包括网关和交换机、路由器等网络设备）工作正常，那么在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP连接都将被一直保持下去。　　TCP连接的这种特性，使得一个长期不交换任何信息的空闲连接可以长期保持数小时、数天甚至数月。中间路由器可以崩溃、重启，网线可以被挂断再连通，只要两端的主机没有被重启，TCP连接就可以被一直保持下来。　　导致TCP连接断连的因素　　理想状态下，一个TCP连接可以被长期保

7、持。然而，在实际应用中，客户端或服务器端上维持的一个看似正常的TCP连接可能已经断连。TCP连接主要受到两个方面的影响而导致断连：网络中间节点和客户端/服务器节点参与通信的两方节点？　　在实际网络应用中，两个主机之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等。因此，两个主机之间TCP连接的保持同样会受到中间节点的影响，尤其是会受到防火墙（软件或硬件防火墙）的限制。防火墙是一种装置，有多种不同的实现方式（软件实现、硬件设备实现或是软硬件相结合实现），它需要依据一系列规则对进出的信息流进行扫描，并允许安