《TCP/IP网络编程》阅读笔记--Timewait状态和Nagle算法

1--Timewait状态

        对于服务器端/客户端，当一端结束连接时，会向另一端发送 FIN 消息；两端的在经过四次挥手过程后，其 Socket 不会马上消除，而是会处于一个 Time-wait 状态的阶段，此时 Socket 拥有的端口号并没有得到释放，因此不能使用相同的端口号；

        只有先断开连接的（先发送 FIN 消息）的主机才会经过 Time-wait 状态；

        通过 setsockopt() 函数来更改 SO_REUSEADDR 的状态（设置为TRUE）可以将处于 Time-wait 状态的 Socket 端口号重新分配给新的 Socket，具体代码参考：代码实例

为什么需要 timewait 状态？

        ① 对于上图，当客户端主动断开连接，进行四次挥手时，客户端会进入一个 timewait 状态，这个状态可以确保客户端最后一次发送的 ACK 信息报可以顺利到达服务器端；

        因为最后一次发送的 ACK 信息报可能会在传输过程中丢失，导致服务器端无法顺利关闭连接；这时服务器端就会以为它第三次挥手传送的 FIN 信息报没有送达客户端，就会启动超时重传 FIN 信息报；但如果客户端直接关闭了，就会造成永远收不到服务器端超时重传的 FIN 信息报（其实会收到的，但由于客户端关闭了，就会将收到的信息报认为是非法信息报，从而返回一个 RST 信息报），同时也无法重新发送最后一次挥手的 ACK 信息报，从而造成异常。

        同理，服务器端不断超时重传 FIN 信息报，但一直无法收到 ACK 信息报（只会收到客户端发送过来的 RST 信息报），就会无法顺利地 close；

        ② 在第四次挥手后，经过 2msl 的 timewait 时间足以让本次连接产生的所有报文段都从网络中消失，这样下一次新的连接中就肯定不会出现旧连接的报文段了；

2--Nagle算法

        Nagle 算法可以防止数据包过多而导致的网络过载问题，其应用于 TCP 层；

        Nagle 算法规定：只有收到前一数据的 ACK 消息时，Nagle 算法才会发送下一数据；

        一般情况下，不使用 Nagle 算法可以提高传输速度，当传输大文件时可以禁用 Nagle 算法，通过 setsockopt() 函数来设置 TCP_NODELAY 为 True 来禁用 Nagle 算法；

// 禁用 Nagle 算法
int opt_val = 1;
setsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void*)&opt_val, sizeof(opt_val));
 
// 查看 Nagle 状态
int opt_val;
socklen_t opt_len;
opt_len = sizeof(opt_val);
getsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_NPDELAY, (void*) &opt_val, &opt_len);