"12 - tcp状态转换-select-poll.pdf"
这篇文档主要讨论了TCP(传输控制协议)的状态转换以及如何使用select和poll两种方法进行IO多路复用。TCP是一种面向连接的、可靠的传输层协议,其连接过程涉及多个状态,这些状态在通信过程中起着关键作用。
首先,TCP连接的状态转换是TCP通信的核心部分,主要包括以下几种状态:CLOSED、LISTEN、SYN_SENT、SYN_RECEIVED、ESTABLISHED、FIN_WAIT_1、FIN_WAIT_2、CLOSE_WAIT、CLOSING、LAST_ACK和TIME_WAIT。这些状态确保了数据的正确传输和连接的有序关闭。例如,当客户端发起连接请求时,它会从CLOSED状态进入SYN_SENT状态,服务器在接收到请求后会进入SYN_RECEIVED状态,然后双方都确认连接,进入ESTABLISHED状态,此时可以进行数据交换。
在数据传输过程中,send和recv函数用于数据的发送和接收,其flags参数通常设置为0。当一方想要关闭连接时,会发送一个FIN标志的报文段,对方接收到后会进入FIN_WAIT_1或CLOSE_WAIT状态,然后也会发送FIN报文段,完成四次挥手的过程。在TIME_WAIT状态,主动关闭连接的一方会等待两倍的MSL(最大分片生存期)时间,以确保所有报文段在网络中消失,避免旧的数据包干扰新的连接。
接下来,文档提到了select和poll两种IO多路转接机制。select函数允许监控多个文件描述符,当它们准备好读写时,select会返回相应的文件描述符集合。poll则使用poll结构体数组来监控文件描述符,更适用于大量文件描述符的情况,因为它没有select的文件描述符数量限制。
此外,shutdown函数提供了半关闭的能力,允许关闭连接的一个方向而不影响另一个方向。例如,SHUT_RD关闭读方向,SHUT_WR关闭写方向,而SHUT_RDWR同时关闭读写。这在某些情况下非常有用,比如当服务器希望停止接收但仍然发送数据时。
最后,文档提到了netstat命令,这是一个用于查看网络连接、路由表、接口统计等网络状态信息的工具。通过不同的参数如-a、-p、-n、-t、-u和-l,可以获取各种网络信息,帮助诊断和调试网络问题。
这份文档深入介绍了TCP连接的状态转换,以及如何利用select和poll进行IO多路复用,同时还提到了网络监控工具netstat的使用,对于理解和处理网络编程中的问题非常有帮助。