TCP 为每条连接建立了 7 个定时器：

  1. 连接建立定时器
  2. 重传定时器
  3. 延迟 ACK 定时器
  4. PERSIST 定时器
  5. KEEPALIVE 定时器
  6. FIN_WAIT_2 定时器
  7. TIME_WAIT 定时器

连接建立定时器（connection establishment）

当发送端发送 SYN 报文想建立一条新连接时，会开启连接建立定时器，如果没有收到对端的 ACK 包将进行重传。

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  • 6 次重试以后放弃重试，connect 调用返回 -1，调用超时
  • 这个值是由 /proc/sys/net/ipv4/tcp_syn_retries 决定的

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重传定时器（retransmission）

如果在发送数据包的时候没有收到 ACK 呢？这就是这里要讲的第二个定时器重传定时器。重传定时器在之前的文章中有专门一篇文章介绍，重传定时器的时间是动态计算的，取决于 RTT 和重传的次数。

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  • 重传时间间隔是指数级退避，直到达到 120s 为止
  • 重传次数是15次（这个值由操作系统的 /proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2 决定)，总时间将近 15 分钟。

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延迟 ACK 定时器

在 TCP 收到数据包以后在没有数据包要回复时，不马上回复 ACK。这时开启一个定时器，等待一段时间看是否有数据需要回复。如果期间有数据要回复，则在回复的数据中捎带 ACK，如果时间到了也没有数据要发送，则也发送 ACK。在 Centos7 上这个值为 40ms。

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坚持计时器（persist timer）

Persist 定时器是专门为零窗口探测而准备的。我们都知道 TCP 利用滑动窗口来实现流量控制，当接收端 B 接收窗口为 0 时，发送端 A 此时不能再发送数据，发送端此时开启 Persist 定时器，超时后发送一个特殊的报文给接收端看对方窗口是否已经恢复，这个特殊的报文只有一个字节。

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保活定时器（keepalive timer）

如果通信以后一段时间有再也没有传输过数据，怎么知道对方是不是已经挂掉或者重启了呢？于是 TCP 提出了一个做法就是在连接的空闲时间超过 2 小时，会发送一个探测报文，如果对方有回复则表示连接还活着，对方还在，如果经过几次探测对方都没有回复则表示连接已失效，客户端会丢弃这个连接。

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FIN_WAIT_2 定时器

四次挥手过程中，主动关闭的一方收到 ACK 以后从 FIN_WAIT_1 进入 FIN_WAIT_2 状态等待对端的 FIN 包的到来，FIN_WAIT_2 定时器的作用是防止对方一直不发送 FIN 包，防止自己一直傻等。

  • 这个值由 /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout 决定，在我的 Centos7 机器上，这个值为 60s

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TIME_WAIT 定时器

TIME_WAIT 定时器也称为 2MSL 定时器，可能是这七个里面名气最大的，主动关闭连接的一方在 TIME_WAIT 持续 2 个 MSL 的时间，超时后端口号可被安全的重用。

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TIME_WAIT存在的意义有两个：

  • 可靠的实现 TCP 全双工的连接终止（处理最后 ACK 丢失的情况）
  • 避免当前关闭连接与后续连接混淆（让旧连接的包在网络中消逝）