四次挥手
下图显示了一次典型的TCP四次挥手的过程,以及主动关闭方和被动关闭方的状态变化。在图中是客户端主动断开了连接,这里只是举个例子,服务端一样可以主动断开连接。
为什么是四次挥手,因为如果只进行了1、2次。由于TCP是全双工的,可以处于Half-Close状态,此时就是处于Half-Close状态,客户端到服务器的通道已经关闭,服务器到客户端的通道还没关闭,所以需要第三次和第四次来完全关闭连接。谁主动关闭
客户端主动关闭
如果客户端主动关闭连接,那就是正常的关闭了。首先客户端发起关闭连接的请求,服务端收到后,先发送ACK给客户端表示已收到关闭请求,然后客户端到服务端的连接就可以关闭了。此时服务端不会立刻关闭连接,服务端会将还没发完的数据发送到客户端。
此时客户端只是不能向服务端发送数据,但是可以接受数据,这就是TCP的半关闭。此时客户端处于FIN_WAIT2,服务端处于CLOSE_WAIT(如果服务端不关闭连接,将会一直处于该状态,如果连接很多,这将会浪费大量的socket资源)。
服务端在发送完数据后再向客户端发起关闭连接的请求,客户端收到后确认关闭,此时TCP全双工连接就关闭了。
服务端主动关闭
如果是服务端主动发起关闭,此时四次挥手的顺序会颠倒。那么此时客户端再向服务端发送数据时,根据TCP协议的规定,认为它是一个异常终止连接,客户端将会收到一个RST复位响应(而不是ACK响应),如果客户端再次向服务端发送数据,系统将会发送一个SIGPIPE信号给客户端进程,告诉客户端进程该连接已关闭,不要再写了。系统给SIGPIPE信号的默认处理是直接终止收到该信号的进程,所以此时客户端进程会被极不情愿地终止。
如果不希望客户端进程被终止,可以自定义一个该信号处理的函数,通过调用函数signal(SIGPIPE, handler)实现对信号的处理,其中handler就是可以自定义的函数。
所以说当服务端主动关闭,客户端继续写两次将会导致客户端进程被终止(服务端并不能接收),客户端不能向服务器写入数据。
此时可以观察到TCP全双工连接已经关闭了,但是客户端进程并没有被关闭,因为自定义了信号处理函数。
测试程序(linux下)
服务端
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
// socket(int domain, int type, int protocol);
//int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
// int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
int StartUp(char* ip,char* port)
{
//listen_sock
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock < 0){
perror("socket...");
exit(-1);
}
struct sockaddr_in sockaddr;
sockaddr.sin_family=AF_INET;
sockaddr.sin_port=htons(atoi(port)); //16 bit port
//sockaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);
inet_aton(ip,&sockaddr.sin_addr);
if(bind(sock,(struct sockaddr*)&sockaddr,sizeof(sockaddr))<0){
perror("bind..\n");
exit(-2);
}
struct sockaddr_in addrtmp;
socklen_t Len;
getsockname(sock,(struct sockaddr*)&addrtmp,&Len);
printf("com:%d\n",ntohs(addrtmp.sin_port));
if(listen(sock,5)<0){
perror("listen...\n");
exit(-3);
}
return sock;
}
//int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
int main(int argc,char* argv[])
{
if(argc!=3){
printf("Usg: %s [ip] [port]\n",argv[0]);
return 3;
}
printf("hello servet..\n");
int id=fork();
if(id==0){
printf("this is child...%d\n",getpid());
printf("debug 1\n");
int listen_sock=StartUp(argv[1],argv[2]);
struct sockaddr_in addr;
socklen_t Len=0;
while(1){
int fd=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&addr,&Len);
printf("It's %s address send message\n",\
inet_ntoa(addr.sin_addr));
if(fd < 0){
perror("accept...\n");
return 2;
}
else if(fd==0){
printf("client is quit...\n");
}
char buf[1024];
while(1){
ssize_t _s=read(fd,buf,sizeof(buf));
if(_s==0){
printf("client is quit..\n");
break;
}
else if(_s<0){
perror("read...");
exit(1);
}
buf[_s-1]='\0';
printf("client #");
fflush(stdout);
printf("%s\n",buf);
}
}
}
else{
//father proc
wait(NULL);
}
return 0;
}
客户端
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
//int socket(int domain, int type, int protocol);
//int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
void SigpipeRun(int signo)
{
printf("this is in client SigpipeRun..,signo:%d\n",signo);
sleep(2);
}
int main(int argc,char* argv[])
{
signal(SIGPIPE,SigpipeRun);
if(argc!=3){
printf("Usegs: %s [ip] [port]",argv[1]);
return 3;
}
printf("Hello client\n");
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock<0){
perror("socket..");
exit(1);
}
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr))<0){
perror("connect...");
return 2;
}
printf("connect success...\n");
char buf[1024];
while(1){
ssize_t _s=read(0,buf,1024);
if(_s<0){
perror("read...\n");
exit(1);
}
buf[_s-1]='\0';
printf("client #");
fflush(stdout);
printf("%s\n",buf);
write(sock,buf,_s);
}
close(sock);
return 0;
}