【TCP】相关机制:异常处理

news2024/9/23 3:17:46

文章目录

  • 1 . **进程崩溃**
  • 2 . **主机关机**(正常流程的关机)
  • 3 . **主机掉电**(直接拔电源)
    • 1. 接收方掉电
    • 2. 发送方掉电
  • 4 . **网线断开**

1 . 进程崩溃

Java 中的体现就是抛出异常,但没人 catch,最终异常到了 JVM 这里,JVM 进程就会直接噶了。看起来是崩溃,挺严重,实际上操作系统会进行善后

  • 当进程崩溃的时候,进程中的 PCB 就要被回收,PCB 中的文件描述符表里对应的所有文件也都会被系统自动关闭
  • 其中针对 Socket 文件,也就会触发正常的关闭流程(TCP 四次挥手)
    这样的情况看起来是异常,但实际上是一种正常情况,并不会有什么特殊处理,和正常关闭没有什么区别

2 . 主机关机(正常流程的关机)

正常流程点击关闭按钮的时候,此时操作系统就先干掉所有的进程(相当于第一种情况),在干的过程中,同样就会触发四次挥手

  1. 四次挥手非常快,四次挥手已经完成了,关机动作才完成

  2. 四次挥手没来得及挥完,关机就完成了image.png|404
    B 收到 FIN 后,就会立即返回一个 ACK,在紧接着 B 发送 FIN 的时候,就可能:

  • A 已经关机完毕了,B 的 FIN 发过去之后,就不会有 ACK 了
  • B 就会触发超时重传(B 只知道 A 要和他说拜拜,但并不知道 A 是要关机了)
  • B 的超时重传会有上限,重传一定次数还没有响应,只能主动放弃连接(B 把保存的 A 的信息就删掉了)

3 . 主机掉电(直接拔电源)

1. 接收方掉电

image.png|613

  • A 给 B 发送的数据,就不会再有 ACK
  • A 触发超时重传,重传的数据当然还是没有响应
  • 反复多次之后,A 尝试重置连接(RST
  • 重置操作也没有 ACK,A 就会单方面释放连接(A 把保存的 B 的信息删除掉)

TCP 正常断开,就是双方各自删除自己的(协议离婚)
TCP 异常断开,就是只能删除自己的,不管对面了(起诉离婚,强制执行)


2. 发送方掉电

image.png|511
A 发着发着没声了,在 B 的视角看来,不知道 A 是噶了,还是 A 只是稍微缓缓,晚点再发。此时 B 就会给 A 发送一个数据包,问问:“A 你怎么了”

  • 这个包不携带业务数据,为了触发 ACK
  • 若发了探测报文之后,A 返回了 ACK,说明 A 只是先歇一会,没噶
  • 若发了探测报文之后,A 没有 ACK,设置连续多个探测报文都没有 ACK,就可以视为:A 已经噶了

就像在你打电话的时候,对面突然没声了,你就会:“喂?喂喂?喂喂喂?”问对方还在不在

这样的探测报文是周期性的,同时这个报文是用来探测对方“生死”的,也就把这样的报文称为“心跳包

  • 计算机中,非常广泛的使用“心跳包”的思想
  • TCP 内置了心跳包,由于 TCP 内置的心跳包周期比较长,“秒级-分钟级”,应用程序这一层通常也会自行实现一些心跳包,达到更快速的“保活机制

4 . 网线断开

和主机掉电是一样的,结合两种情况

image.png|491

  • A 的视角:A 收不到 ACK,从而就会:
    • 超时重传
    • 重置连接
    • 单方面释放
  • B 的视角:
    • A 突然没声了
    • 心跳包也不通
    • 重复多次心跳,判断对方不存在

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