TCP/IP中MSL詳解

       MSL是Maximum Segment Lifetime的英文縮寫，可譯為“最長報文段壽命”，它是任何報文在網(wǎng)絡(luò)上存在的最長的最長時間，超過這個時間報文將被丟棄。我們都知道IP頭部中有個TTL字段，TTL是time to live的縮寫，可譯為“生存時間”，這個生存時間是由源主機(jī)設(shè)置設(shè)置初始值但不是但不是存在的具體時間，而是一個IP數(shù)據(jù)報可以經(jīng)過的最大路由數(shù)，每經(jīng)過一個路由器，它的值就減1，當(dāng)此值為0則數(shù)據(jù)報被丟棄，同時發(fā)送ICMP報文通知源主機(jī)。RFC793中規(guī)定MSL為2分鐘，但這完全是從工程上來考慮，對于現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)，MSL=2分鐘可能太長了一些。因此TCP允許不同的實現(xiàn)可根據(jù)具體情況使用更小的MSL值。TTL與MSL是有關(guān)系的但不是簡單的相等關(guān)系，MSL要大于TTL。

下面我們來看一張TCP連接釋放的圖：

                        （此圖摘自謝希任計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第六版）

       從上圖我們注意到，在TCP連接釋放的過程中，從TIME_WAIT狀態(tài)到CLOSED狀態(tài)有一個超時設(shè)置，這個超時設(shè)置是2MSL（RFC793定義MSL為2分鐘）,那么為什么在TIME_WAIT后必須等待2MSL時間呢？主要原因有兩點（在我的上一篇博客中有講，我們再來說下吧）：

       1.為了保證客戶端（我們記為A端）發(fā)送的最后一個ACK報文段能夠到達(dá)服務(wù)器端。這個ACK報文段有可能丟失，因而使處在LASK—ACK端的服務(wù)器端（我們記為B端）收不到對已發(fā)送的FIN+ACK報文段。B會超時重傳這個FIN+ACK報文段，而A就能在2MSL時間內(nèi)收到這個重傳的FIN+ACK報文段。接著A重傳一次確認(rèn)，重新啟動2MSL計時器。最后，A和B都正常進(jìn)入到CLOSED狀態(tài)。如果A在TIME_WAIT狀態(tài)不等待一段時間，而是在發(fā)送完ACK確認(rèn)后立即釋放連接，那么就無法收到B重傳的FIN+ACK報文段，因而也不會再發(fā)送一次確認(rèn)報文段，這樣，B就無法正常進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。

      2.我們都知道，假如A發(fā)送的第一個請求連接報文段丟失而未收到確認(rèn)，A就會重傳一次連接請求，后來B收到了確認(rèn)，建立了連接。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，就釋放了連接。A共發(fā)送了兩個連接請求報文段，其中第一個丟失，第二個到達(dá)了B。假如現(xiàn)在A發(fā)送的第一個連接請求報文段沒有丟失，而是在某些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點長時間都留了，以至于延誤到連接釋放后的某個時間才到達(dá)B，這本來是已失效的報文段，但B并不知道，就會又建立一次連接。而等待的這2MSL就是為了解決這個問題的，A在發(fā)送完最后一個確認(rèn)報后，在經(jīng)過時間2MSL，就可以使本鏈接持續(xù)時間內(nèi)所產(chǎn)生的所有報文段都從網(wǎng)絡(luò)中消失，這樣就可以使下一個新的連接中不會出現(xiàn)這種舊的連接請求報文段。

       我們回到MSL,在2MSL時間內(nèi)，該地址上的連接（客戶端地址，端口和服務(wù)器的端口地址）不能被使用，比如我們在建立一個連接后關(guān)閉連接然后迅速重啟連接，那么就會出現(xiàn)端口不可用的情況。