MSL、TTL和RTT简介

1、MSL是Maximum Segment Lifetime英文的缩写，中文可以译为“报文最大生存时间”，他是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃。因为tcp报文（segment）是ip数据报（datagram）的数据部分，具体称谓请参见《数据在网络各层中的称呼》一文，

2、而ip头中有一个TTL域，TTL是time to live的缩写，中文可以译为“生存时间”，这个生存时间是由源主机设置初始值但不是存的具体时间，而是存储了一个ip数据报可以经过的最大路由数，每经过一个处理他的路由器此值就减1，当此值为0则数据报将被丢弃，同时发送ICMP报文通知源主机。RFC 793中规定MSL为2分钟，实际应用中常用的是30秒，1分钟和2分钟等。

     2MSL即两倍的MSL，TCP的TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态，当TCP的一端发起主动关闭，在发出最后一个ACK包后，即第3次握手完成后发送了第四次握手的ACK包后就进入了TIME_WAIT状态，必须在此状态上停留两倍的MSL时间，等待2MSL时间主要目的是怕最后一个ACK包对方没收到，那么对方在超时后将重发第三次握手的FIN包，主动关闭端接到重发的FIN包后可以再发一个ACK应答包。在TIME_WAIT状态时两端的端口不能使用，要等到2MSL时间结束才可继续使用。当连接处于2MSL等待阶段时任何迟到的报文段都将被丢弃。不过在实际应用中可以通过设置SO_REUSEADDR选项达到不必等待2MSL时间结束再使用此端口。

    TTL与MSL是有关系的但不是简单的相等的关系，MSL要大于等于TTL。   （MSL要大于TTL       要知道为什么？）

 3、 RTT是客户到服务器往返所花时间（round-trip time，简称RTT），TCP含有动态估算RTT的算法。TCP还持续估算一个给定连接的RTT，这是因为RTT受网络传输拥塞程序的变化而变化

4、 2MSL即两倍的MSL，TCP的TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态，当TCP的一端发起主动关闭，在发出最后一个ACK包后，即第3次握 手完成后发送了第四次握手的ACK包后就进入了TIME_WAIT状态，必须在此状态上停留两倍的MSL时间，等待2MSL时间主要目的是怕最后一个 ACK包对方没收到，那么对方在超时后将重发第三次握手的FIN包，主动关闭端接到重发的FIN包后可以再发一个ACK应答包。在TIME_WAIT状态 时两端的端口不能使用，要等到2MSL时间结束才可继续使用。当连接处于2MSL等待阶段时任何迟到的报文段都将被丢弃。不过在实际应用中可以通过设置 SO_REUSEADDR选项达到不必等待2MSL时间结束再使用此端口。对于TCP中的各种控制字段，接下来进行具体说明。

二、TCP控制字段标志：URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN

在TCP层，有个FLAGS字段，这个字段有以下几个标识：SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG.
其中，对于我们日常的分析有用的就是前面的五个字段。

它们的含义是：

URG:Urget pointer is valid (紧急指针字段值有效)

SYN: 表示建立连接

FIN: 表示关闭连接

ACK: 表示响应

PSH: 表示有 DATA数据传输

RST: 表示连接重置。

       其中，ACK是可能与SYN，FIN等同时使用的，比如SYN和ACK可能同时为1，它表示的就是建立连接之后的响应，如果只是单个的一个SYN，它表 示的只是建立连接。TCP的几次握手就是通过这样的ACK表现出来的。但SYN与FIN是不会同时为1的，因为前者表示的是建立连接，而后者表示的是断开 连接。RST一般是在FIN之后才会出现为1的情况，表示的是连接重置。一般地，当出现FIN包或RST包时，我们便认为客户端与服务器端断开了连接；而 当出现SYN和SYN＋ACK包时，我们认为客户端与服务器建立了一个连接。PSH为1的情况，一般只出现在 DATA内容不为0的包中，也就是说PSH为1表示的是有真正的TCP数据包内容被传递。

      TCP产生 RST响应的情况（属于硬错误）:

       四次握手不是关闭 TCP连接的唯一方法. 有时,如果主机需要尽快关闭连接(或连接超时,端口或主机不可达)，RST (Reset)包将被发送. 注意在，由于RST包不是TCP连接中的必须部分, 可以只发送RST包(即不带ACK标记). 但在正常的TCP连接中RST包可以带ACK确认标记
      1. syn发送到服务器主机，但是目的端口并未运行。则产生一个ECONRFUSED错误。客户端立即返回。比如telnet 192.168.1.55 8889，条件：55主机在局域网上并且可达（也可以换成可以到达的网络ip地址），但是8889这个端口并未使用（可能服务器已经关闭），则服务器（对 方主机tcp内核）发送一个rst相应给客户端，于是客户端立即关闭。 注意一下，如果输入的网络ip不可达的话，客户端将会持续发送syn，最后产生一个etimeout的错误，大概75秒左右。这个时候客户端的默认网关 (192.168.1.1 211.2.2.2)因为找不到下一路由，路由器（或者再过几跳的路由器）会产生一个EHOSTUNREACH响应给客户端（注 意，ENETUNREACH和EHOSTUNREACH通常被认为是一个错误，因为ENETUNREACH一般当作已过时），由于这是个软错误（有可能是 网络暂时不通造成的）。客户端会重发syn直到超时。
        所以会有 telnet 192.168.1.55 8888  主机存在，但是端口未开，ECONRFUSED错误，立刻返回
                 telnet 192.168.1.56 *     主机不存在，UNROUTETOHOST错误，立刻返回
                 telnet 211.1.1.5    *     主机不存在，etimeout错误
 
      2. 最简单的情况，服务器主动发送rst给客户端关闭连接。客户端read write直接返回rst错误。
 
      3. 服务器收到一个不存在的连接返回rst响应。比如，服务器重启之后，先前的一个已连接的客户端毫不之情的情况下,这就是半闭连接（跟半开连接最大的不同是，半闭连接是不能使用的，半开连接可以使用）。
       此时,如果客户端read的话（接收缓冲无数据）产生一个EPEERRST错误
               如果客户端write的话且发送数据小于发送缓冲区剩余容量时，第一次write成功，第二次write或者read的时候就会产生一个 EPEERRST的错误。因为write发送数据是直接把要发送的数据拷贝到内核的tcp发送缓冲区就立刻返回成功的。当然拷贝之前会先检查一下tcp连 接有无错误。所以第二次发送或者接收的时候，发现连接上已经有了EPEERRST的错误，所以就返回错误（话说回来，第一次发送的数据实际上根本就没有发 送成功，对方根本就没接受它）