最近连续看了一个微信公众号小林coding的图解网络的文章，收获挺多。在这里发文小结一下，也方便后续工作中查询。

如何在不kill进程的情况下关闭TCP连接

Linux有一个工具killcx，可以关闭TCP连接。原理就是伪装客户端发送一个SYN报文，一般情况下这个报文的序列号不会是当前滑动窗口中的有效序列号，服务端会回一个ACK报文(称之为Challenge ACK)，带上期待的序列号。收到了ACK报文后，再分别以ACK的序列号和期待的应答序列号发送RST报文给客户端和服务端。客户端和服务端收到了RST报文，都以为是对端发送的，就会关掉连接了。

这个就是黑客干的活，无故切断连接。

序列号为什么每次不一样

主要是为了避免接收到历史报文后，降低历史报文序列号在有效窗口内的概率。如果不再有效窗口内，报文会被丢弃，而不会对正常流程产生影响。

为什么要有TIME_WAIT状态

TIME_WAIT状态是主动断开连接方在发送完FIN_ACK后，延迟关闭连接。这个时间足以使两个方向的包在网络中自然消失，而不会留到下一个连接中。同时保证对端可以正常关闭，防止会给对端的FIN_ACK丢失，继续处理对端重传来的FIN报文。

什么情况下SYN报文被丢弃

在开启了tcp_tw_recycle参数，并且在NAT环境下，造成SYN报文被丢弃。主要是NAT环境下有个PAWS机制，根据IP作防止回绕的，经过NAT后的多个客户端被当成同一个了，无法区分了。

另一种情况就是accept队列慢了，新的syn报文就被丢了。

TCP如何保证按序可靠交付报文

TCP是一个可靠的传输协议，如何保证可靠呢？传输过程中的数据包破坏、丢包、重复以及分片乱序如何处理的？

TCP通过序列号、确认应答、重传机制、连接管理和窗口控制等机制来保证。

重传机制

主要有四种重传：超时重传、快速重传、SACK、D-SACK

超时重传就是发送方在指定时间没有收到接收方应答的ACK。可能是发送包丢失或者ACK包丢失，阻塞了。这个是以时间来衡量是否需要重传的。

快速重传收到多个ACK的下一个报文序列号相同的，触发重传对应的报文或者是之后的报文，具体根据实现来决定。

SACK就是接收方在TCP首部会发送缓存的地图，发送方就可以知道要选择重传那些报文了。

D-SACK 使用SACK告诉发送方哪些数据已经被接收了。发送方就知道哪些包丢了，发送那些包就行了。

滑动窗口

就是约定一个窗口的大小，在这个范围内不需要等待ACK可以直接发送。提高发送的效率。窗口大小是接收方决定的，就看接收方可以缓存多大的数据包。

流量控制

当应用程序来不及取走数据时，可用窗口会渐渐的变成0. 窗口开放后，接收方会发送一个端口开放的ACK。如果ACK丢了，发送方会超时探测窗口大小，获取到新的窗口后再决定发送数据。

糊涂窗口综合症

就是窗口太小了，然后发送方每次只放松很少的数据，占用带宽。可以使用Nagle算法来解决。只有窗口>=MSS 或者数据 >=MSS, 并收到了之前的ACK才发送数据。

也可以不让接收方回小窗口的报文。当接收窗口 < MSS/2时，直接调整窗口大小为0。

拥塞控制

根据网络拥塞情况，发送方调整发送的数据量，防止过多的报文重传造成网络更加拥塞。发送方没有再约定时间接收到ACK包，就认为网络拥塞了，然后减小拥塞窗口，相反的就会加大拥塞窗口。

慢启动拥塞避免拥塞发生快速恢复

后面的具体内容比较详细，不一一记录了。

TCP是一个复杂的协议，在协议的算法及约定上面也采取了很多巧妙的设定。为了优化协议或者是解决问题，进行了多种考量。同时也提供了许多参数设定。精彩之处，需要多次学习，一点点吃透，有待挖掘更多的知识，先这样了。

行动，才不会被动!

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TCP知识小结（3）