MSL、RTT及TTL介绍

在《TCP关闭状态分析》一文中，段落“TIME_WAIT”中提到：

之后等待2个最大的报文存活周期（这是因为：一是保证残留网络报文不会被新连接接收而产生数据错乱，由于自己上一次发送的数据报文可能还残留在网络中，等待2MSL时间可以保证所有残留的网络报文在自己关闭前都已经超时。二是确保自己最后ACK发送到对端，因为ACK发送也可能会发送失败，这时对端会重新发送FIN，如果已经CLOSED了那么对端将收到RST而不是ACK了，这不符合TCP可靠关闭的策略。）

本文就从MSL展开，再记录一些小知识点。

MSL

Maximum Segment Lifetime缩写，译为“报文最大生存时间”。它指的是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间的报文将会被丢弃。标准规范中规定MSL为2分钟，实际应用中常用的是30s，1min和2min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次挥手完成后发送了第四次挥手的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挥手的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。

RTT

To this end, we define the round-trip time (RTT), which is the time it takes for a small packet to travel from client to server and then back to the client.

Round-Trip Time缩写，简单理解的话，RTT指的是客户端到服务器往返所花费的时间。其实RTT的定义是一个很小的分组(这里的很小也就是说对于发送方来说“开始发送”和“发送完”是同一个时刻。换句话说这个分组是没有长度的，传输时延可以忽略不计)，从客户端发送到接收端再返回客户端的时间。TCP三次握手中发送的SYN、ACK以及四次挥手中使用到的FIN的交换就是这样的例子，ping命令使用的也是这么一个非常小的包来试探网络的情况。如果是长度不可忽略的分组，接收方在接收到最后一比特数据后才会发送ACK，实际也等价于发送最后一bit到接收到ACK的时间间隔。

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。

TTL

Time To Time缩写，译为“生存时间”。这个生存时间是由源主机设置（IP头里有一个TTL域）初始值但不是存的具体时间，而是存储了一个IP数据报可以经过最大路由数，每经过一个处理它的路由器此值就减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。

注意：域名也有TTL的概念，只是这里的TTL指的是Time- To-Live，简单的说它表示一条域名解析记录在DNS服务器上缓存时间。当各地的DNS服务器接受到解析请求时，就会向域名指定的DNS服务器发出解析请求从而获得解析记录。在获得这个记录之后，记录会在DNS服务器中保存一段时间，这段时间内如果再接到这个域名的解析请求，DNS服务器将不再向DNS服务器发出请求，而是直接返回刚才获得的记录。而这个记录在DNS服务器上保留的时间，就是TTL值。