TCP Socket 状態遷移

詳しく書かれたサイトを見つけたのでメモ。

　第15回 信頼性のある通信を実現するTCPプロトコル（2） (3/3)：基礎から学ぶWindowsネットワーク - ＠IT
　第16回 信頼性のある通信を実現するTCPプロトコル（3） (3/4)：基礎から学ぶWindowsネットワーク - ＠IT

詳細はリンク先を読むとして、要点は以下だろうか。

• Open/Close ともにアクティブ・パッシブがある
• アクティブは自分から行動を起こす感じ（自分から SYN や FIN を投げる）
• パッシブは相手からの要求に応える感じ（相手からの SYN や FIN に応じる）

これまで、勝手にオープンした側からクローズしないと変な動作になるのだと思っていたが、そうでもないようだ。いや、Windows のパケットだと不要と思われる RST が飛んでいるように見えたりして、その理由を勝手に自分からオープンしたのに相手からクローズを受けたからだと思ったりして・・・いや、やっぱりよくわかっていないかも。

とりあえず、Active Open の場合は以下のようになる。

1. SYN_SENT
2. ESTABLISHED

Passive Open は以下のようになる。

1. LISTEN
2. SYN_RECEIVED
3. ESTABLISHED

まあ、SYN_SENT も SYN_RECEIVED も実際には一瞬で、netstat とかでもほとんど見ることないだろう。

Active Close は以下のようになる。

1. ESTABLISHED
2. FIN_WAIT_1
3. FIN_WAIT_2 or CLOSING
4. TIME_WAIT
5. CLOSED(消える)

FIN_WAIT_2 になるか、CLOSING になるかは、FIN のみを受け取るか、FIN+ACK を受け取るかで異なる。

Passive Close は以下のようになる。

1. ESTABLISHED
2. CLOSE_WAIT
3. LAST_ACK
4. CLOSED(消える)

アプリの実装で、FIN を受け取った Socket を close() させていないと FD 枯渇して Too many open files になるという問題を散々やってきた。そのときの状態が CLOSE_WAIT だ。なので、CLOSE_WAIT は悪いものだと呪文のように覚えている。アプリのレイヤからは、オープン、データ送受信、クローズしかできないし、アプリレベルでは送受信するデータの加工の方がそもそも重要だから、この辺はよく理解できていなかった。こういうサイトがあると助かる。