TCP 中的 TIME_WAIT 状态是什么？为什么要设置这个状态？

在TCP连接结束时,发送方进入TIME_WAIT状态,用于确保远端接收方已成功接收所有数据。

TIME_WAIT状态的主要作用是:

1. 防止已失效的ACK进入接收方,造成混淆。当TCP连接结束时,可能仍有未接收的ACK报文,TIME_WAIT状态可以过滤这些失效的ACK。
2. 允许远端TCP重发FIN报文。如果FIN报文丢失,TIME_WAIT状态可以捕获重传的FIN报文,确保连接正常结束。
3. 等待2MSL(2倍最大报文段生存时间)后释放连接,令任何保留的报文都可以到达对端。在释放前重新使用连接可能引起混淆。

通常将TIME_WAIT状态的超时时间设置为2MSL,具体时间由操作系统确定。超时后连接可以被释放和重用。

代码示例:

python 
# 发送FIN报文
sock.send('FIN'.encode())  

# 进入TIME_WAIT状态  
time_wait = True  
timer = threading.Timer(2 * MSL, close_connection)

# 过滤失效ACK
def handle_ack():
    if not time_wait:
        ...   # 正常处理ACK
    else:
        ...  # 过滤ACK,连接已结束

# 捕获远端重传FIN  
def handle_fin():
    if not time_wait:  
        ... # 正常处理FIN
    else:
        send_ack()   # 重发ACK确认 

# 2MSL后关闭连接       
def close_connection():
    global time_wait
    time_wait = False
    sock.close()  # 释放连接

TIME_WAIT状态确保TCP连接的稳定结束,避免资源浪费和Confusion的产生。理解TIME_WAIT的作用,有助于我们设计健壮的网络应用和服务。熟练掌握TCP状态转换及结束过程,也是网络编程的重要一环。