面试题：网络编程之TCP四次挥手异常情况分析

Question

在TCP连接断开的四次挥手过程中，如果客户端发出FIN报文后，服务器端长时间未响应ACK报文，会出现什么情况？客户端和服务器端分别应如何处理这种异常情况？

Answer 1

出现的情况

1. 客户端角度：客户端发送FIN报文后，会进入FIN_WAIT_1状态并等待服务器的ACK。如果长时间未收到ACK，客户端的连接资源（如端口等）会一直被占用，且无法正常关闭连接。这可能导致客户端在后续试图重新建立连接到相同服务器和端口时，由于资源未释放而出现问题。
2. 服务器端角度：从服务器端来看，虽然没有响应ACK，但它可能仍然认为连接是正常的，继续保持相关的连接状态信息，这可能导致服务器端资源的浪费，并且在某些情况下，可能会对后续其他连接的建立和处理产生影响。

客户端处理方式

1. 设置重传机制：客户端可以设置一个重传定时器。当发送FIN报文后启动定时器，如果在定时器超时前未收到ACK报文，重新发送FIN报文。例如，Linux系统默认的重传时间会随着重传次数增加而增长，首次重传一般在几秒内。多次重传后若仍未收到ACK，可以根据应用需求决定是否继续尝试或放弃连接关闭流程。
2. 通知应用层：当多次重传FIN报文后仍未收到ACK，客户端应将连接异常情况通知给应用层。应用层可以根据业务需求选择提示用户连接异常，或者尝试重新建立连接等操作。

服务器端处理方式

1. 检测机制：服务器端可以设置一个保活定时器（Keep - alive timer）。定期向客户端发送探测报文，以检查客户端是否仍然存活以及连接是否正常。如果多次发送探测报文都没有收到客户端响应，服务器端可以主动关闭连接，并释放相关资源。
2. 日志记录：记录这种异常情况的详细日志，包括客户端的IP地址、端口号、异常发生时间等信息，便于后续排查问题。例如，在服务器日志文件中记录“在[具体时间]，来自IP[客户端IP]，端口[客户端端口]的连接，在收到FIN报文后未响应ACK，疑似连接异常”。