在 Tomcat 处理网络请求时,TIME_WAIT 状态通常是 TCP 连接关闭过程中的一个阶段。这个状态主要与 TCP 的四次挥手(Four-Way Handshake)有关。以下是在 Tomcat 处理网络请求时,连接状态变为 TIME_WAIT 的具体情况:
四次挥手过程
1.客户端发送 FIN 包:
- 客户端完成数据传输后,主动调用 close() 关闭连接,发送一个 FIN 包给服务器。
- 客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。
2.服务器接收 FIN 包并发送 ACK:
- 服务器收到客户端的 FIN 包,发送一个 ACK 包确认收到。
- 服务器进入 CLOSE_WAIT 状态。
- 客户端收到服务器的 ACK 包后,进入 FIN_WAIT_2 状态。
3.服务器发送 FIN 包:
- 服务器也完成数据传输后,调用 close() 关闭连接,发送一个 FIN 包给客户端。
- 服务器进入 LAST_ACK 状态。
4.客户端接收 FIN 包并发送 ACK:
- 客户端收到服务器的 FIN 包,发送一个 ACK 包确认收到。
- 客户端进入 TIME_WAIT 状态。
- 服务器收到客户端的 ACK 包后,进入 CLOSED 状态。
5.客户端等待一段时间:
- 客户端在 TIME_WAIT 状态下等待一段时间(通常是 2MSL,即两倍的最大报文段生存时间),以确保服务器收到了最后一个 ACK 包。
- 如果在这段时间内没有收到服务器的重传请求,则客户端进入 CLOSED 状态。
具体情况
1.客户端主动关闭连接:当客户端主动调用 close() 函数关闭连接时,客户端会进入 FIN_WAIT_1 状态,并最终进入 TIME_WAIT 状态。
2.服务器被动关闭连接:当服务器被动关闭连接(即服务器收到客户端的 FIN 包后调用 close() 函数)时,服务器不会进入 TIME_WAIT 状态。只有客户端会进入 TIME_WAIT 状态。
为什么需要 TIME_WAIT 状态?
- 确保最后一个 ACK 包被收到:如果服务器没有收到客户端的最后一个 ACK 包,服务器会重传 FIN 包。TIME_WAIT 状态确保客户端能够响应这种重传。
- 防止旧的重复包干扰新的连接:TIME_WAIT 状态可以防止旧的重复包干扰新的连接。TCP 连接由四元组(源 IP、源端口、目标 IP、目标端口)唯一标识,等待 2MSL 时间可以确保旧的重复包在网络中消失,从而避免混淆新的连接。
在 Tomcat 中的具体表现
- 客户端请求处理完毕:当客户端请求处理完毕并且客户端主动关闭连接时,客户端的连接会进入 TIME_WAIT 状态。
- 服务器端处理完毕:当服务器端处理完请求并且服务器调用 close() 函数关闭连接时,服务器端的连接会进入 CLOSED 状态,而客户端的连接会进入 TIME_WAIT 状态。
示例
假设有一个简单的 HTTP 请求和响应过程:
1.客户端发起请求:
- 客户端发送 HTTP 请求到 Tomcat 服务器。
- 建立 TCP 连接,双方进入 ESTABLISHED 状态。
2.Tomcat 处理请求并响应:
- Tomcat 接收请求并处理,然后发送响应。
- 双方仍然处于 ESTABLISHED 状态。
3.客户端关闭连接:
- 客户端完成数据接收后,调用 close() 函数关闭连接。
- 客户端发送 FIN 包,进入 FIN_WAIT_1 状态。
- Tomcat 收到 FIN 包,发送 ACK 包,进入 CLOSE_WAIT 状态。
- 客户端收到 ACK 包,进入 FIN_WAIT_2 状态。
4.Tomcat 关闭连接:
- Tomcat 完成所有处理后,调用 close() 函数关闭连接。
- Tomcat 发送 FIN 包,进入 LAST_ACK 状态。
- 客户端收到 FIN 包,发送 ACK 包,进入 TIME_WAIT 状态。
- Tomcat 收到 ACK 包,进入 CLOSED 状态。
- 客户端在 TIME_WAIT 状态下等待 2MSL 时间后,进入 CLOSED 状态。
通过这种方式,TIME_WAIT 状态确保了 TCP 连接的可靠关闭,并防止旧的重复包干扰新的连接。