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1、-作者xxxx-日期xxxxF5 会话处理流程描述(参数说明)及Q&A_20100120【精品文档】F5 会话处理流程（参数说明）及Q&A一. TCP状态转换图1、建立连接协议（三次握手）（1）客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器。这是三次握手过程中的报文1。（2） 服务器端回应客户端的，这是三次握手中的第2个报文，这个报文同时带ACK标志和SYN标志。因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应；同时又标志SYN给客户端，询问客户端是否准备好进行数据通讯。（3） 客户必须再次回应服务段一个ACK报文，这是报文段3。2、连接终止协议（四次握手） 由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须
2、单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。（1）TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送。（2） 服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。（3） 服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端。（4） 客户段发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。3、连接状态说明CLOSED:这个没什么好说的了，表示初始状
3、态。LISTEN:这个也是非常容易理解的一个状态，表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受连接了。SYN_RCVD:这个状态表示接受到了SYN报文，在正常情况下，这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过程中的一个中间状态，很短暂，基本上用netstat你是很难看到这种状态的，除非你特意写了一个客户端测试程序，故意将三次TCP握手过程中最后一个ACK报文不予发送。因此这种状态时，当收到客户端的ACK报文后，它会进入到ESTABLISHED状态。SYN_SENT:这个状态与SYN_RCVD遥想呼应，当客户端SOCKET执行CONNECT连接时，它首先发送SYN
4、报文，因此也随即它会进入到了SYN_SENT状态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT状态表示客户端已发送SYN报文。ESTABLISHED：这个容易理解了，表示连接已经建立了。FIN_WAIT_1:这个状态要好好解释一下，其实FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。而这两种状态的区别是：FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时，它想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该SOCKET即进入到FIN_WAIT_1状态。而当对方回应ACK报文后，则进入到FIN_WAIT_2状态，当然在实际
5、的正常情况下，无论对方何种情况下，都应该马上回应ACK报文，所以FIN_WAIT_1状态一般是比较难见到的，而FIN_WAIT_2状态还有时常常可以用netstat看到。FIN_WAIT_2：上面已经详细解释了这种状态，实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET，表示半连接，也即有一方要求close连接，但另外还告诉对方，我暂时还有点数据需要传送给你，稍后再关闭连接。TIME_WAIT:表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，就等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAI
6、T状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态。CLOSING:这种状态比较特殊，实际情况中应该是很少见，属于一种比较罕见的例外状态。正常情况下，当你发送FIN报文后，按理来说是应该先收到（或同时收到）对方的ACK报文，再收到对方的FIN报文。但是CLOSING状态表示你发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢？其实细想一下，也不难得出结论：那就是如果双方几乎在同时close一个SOCKET的话，那么就出现了双方同时发送FIN报文的情况，也即会出现CLOSING状态，表示双方都正在关闭SOCKET连接。CLOSE_WAIT:这种状态的
7、含义其实是表示在等待关闭。怎么理解呢？当对方close一个SOCKET后发送FIN报文给自己，你系统毫无疑问地会回应一个ACK报文给对方，此时则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢，实际上你真正需要考虑的事情是察看你是否还有数据发送给对方，如果没有的话，那么你也就可以close这个SOCKET，发送FIN报文给对方，也即关闭连接。所以你在CLOSE_WAIT状态下，需要完成的事情是等待你去关闭连接。LAST_ACK:这个状态还是比较容易好理解的，它是被动关闭一方在发送FIN报文后，最后等待对方的ACK报文。当收到ACK报文后，也即可以进入到CLOSED可用状态了。二. F5 TCP 连接管
8、理及参数说明1. F5 TCP建立过程及相关参数说明如图：Standard VS/TCP Profile的连接建立过程如图：Standard VS/TCP/HTTP Profile(七层应用)的连接建立过程2. F5 TCP RST过程及TCP PORFILE中Reset on timeout选项 F5 VS 收到任何一方会话中发送的RST包，F5 VS行为为立即转发，并清除F5中本会话连接。 TCP PORFILE中Reset on timeout选项,意为当F5 VS中的会话超出idle 超时时间值后， F5 VS将向客户端、服务器同时发RST，并删除自身VS中会话链接。此项默认值为启用状
9、态。 3. F5 TCP关闭过程及相关参数说明下图是客户端主动发起关闭应用时的TCP连接关闭过程以及F5设备相应状态，总体上在这种情况下，F5会首先通过四次握手先关闭服务器端TCP连接，再关闭客户端连接具体如下图所示：下图是服务器端主动发起关闭应用时的TCP连接关闭过程以及F5设备相应状态，总体上在这种情况下，F5会首先通过四次握手先关闭客户端TCP连接，再关闭服务器端连接具体如下图所示：针对以上参数，F5设备上相关的配置项Time Wait2000 (缺省)OptionsSpecify: User specified amount of time (in milliseconds) that
10、 a TCP connection remains in the TIME-WAIT state before entering the CLOSED stateImmediate: This option specifies that the system closes the connection immediately after the connection enters the TIME-WAIT state Indefinite: This option specifies that TCP connections can remain in the TIME-WAIT state
11、 indefinitelyThis setting specifies the length of time (in milliseconds) that a TCP connection remains in the TIME-WAIT state before entering the CLOSED state.Fin Wait5 (Default)Options:Specify: User specified amount of time (in seconds) that a TCP connection is in the FIN-WAIT or CLOSING state befo
12、re closingImmediate: This option specifies that the TCP connection closes immediately after entering the FIN-WAIT or CLOSING stateIndefinite: This option specifies that TCP connections in the FIN-WAIT or CLOSING state do not quitThis setting specifies the length of time (in seconds) that a TCP conne
13、ction is in the FIN-WAIT or CLOSING state before closing.Close Wait5 (Default)Options:Specify: User specified amount of time (in seconds) that a TCP connection remains in the LAST-ACK state before quittingImmediate: This option specifies that the TCP connection closes immediately after entering the
14、LAST-ACK stateIndefinite: This option specifies that TCP connection in the LAST-ACK state do not close until they meet the maximum retransmissions timeout.This setting specifies the length of time (in seconds) that a TCP connection remains in the LAST-ACK state before quitting.三. F5 Standard VS/TCP
15、Profile / Standard VS/TCP/HTTP Profile(七层应用) 时间值及行为产品 ：F5 big ip 8400(OS:9.3.1)tcp-idle-timeoutsyn-timeoutrstfin-waitclose-waittime-waitPersistenceStandard VS/TCP Profile / Standard VS/TCP/HTTP Profile(七层应用) 300s与 tcp idle-timeout相同 0秒5秒5秒2s60分(自定义）四. F5 VS 异常场景行为及计时器的使用 场景产品 ：F5 big ip 8400(OS:9.3.
16、1)tcp-idle-timeoutsyn-timeoutrstfin-waitclose-waittime-waitPersistenceStandard VS/TCP Profile / Standard VS/TCP/HTTP Profile(七层应用) 300s与 tcp idle-timeout相同 0秒5秒5秒2s60分(自定义）场景行为 &超时后行为双向发RST双向发RST双向发RST双向发RST双向发RST根据负载均衡算法，重新分发1异常情况下：客户端发SYN- F5 SYN_ACK后，客户端不再发ACK包，F5对此会话如何处理（对客户端）？自身对本会话如何处理？F5 此时对会
17、话的响应所使用的计时器是那个，时间值是多少，即SYNWait TIMEOUT是多少？这种情况f5会进入半连接状态,一直等到idle timeout超时(缺省设置为300s),该计时器在tcp profile中可定义.不刷新不刷新2针对TMOS 9.3.1版本中,后台server全部down掉的情况下,客户端对F5VS 进行建链请求，F5 VS完成TCP 三次握手后，立即向客户端发送RST包，此时，客户端同时向F5发HTTP GET请求，这时，F5对客户端后面这个HTTP GET 请求，其行为是什么？是否发Reset包?（应用系统故障时，抓包，未看到后面的F5发的RST包）1、F5在发出第一个R
18、ESET后，会立即清除自身的连接。2、对于F5后续收到http get 请求，因没有匹配的session,F5会将该包丢弃.在9.3.1版本中，不再发RESET.不刷新3正常状态下（F5 VS、member服务器正常），客户端发RST包，F5的如何处理响应，对自身会话如何处理，计时器用那个，时间是多少？同样，如服务器端发RST包，F5如何处理响应，对自身会话如何处理，计时器用那个，时间是多少？ 如后续在此会话上，仍有相同的数据请求到达F5 VS，F5如何处理响应 ，对自身会话如何处理，计时器用那个，时间是多少无论是客户端还是服务器端发送reset给f5的VS,f5会立即清除相关的连接，没有相关
19、联的计时器4正常状态下，在tcp profile中选择reset on timeout后， F5到了tcp-idletimeout 后主动向服务器端、客户端同时发rst并立即拆除session。此时，如后续客户端有数据请求包到F5 VS，而F5此时已清除了SESSION，那么F5如何响应客户端的请求，是发RST包给客户端，还是新建或直接丢弃？计时器使用那个？如果是新的连接（syn 请求），重新建立连接；如果是其它状态的包，由于没有匹配的session,f5会将该包丢弃。并且F5 向请求方（客户端）发RST。5正常状态下（F5 VS、member服务器正常），客户端与F5 vs之间、F5与MEM
20、BER(SER)均已完成建链，此时，后台MEMBER服务器服务PORT DOWN/UP,存在两种情况：(F5 的POOLMEMBER MONITOR INTERVAL 5s TIMEOUT 16S） A. 如member 的服务PORT 在16S内（含）一直为DOWN状态 客户端后续数据请求包，F5如何处理响应？F5 vs本身对此SESSION的如何处理？F5在是否会直接将后续请求包直接发给其他MEMBER? 还是F5VS 保持与客户端当前会话，F5与其也MEMBER建链，然后，再将其转发至新VS MEMBER中？还是F5会强制客户端重新建链，重新分配会话到其他MEMBER.F5会清除原有se
21、ssion。强制客户端重新建链，重新分配会话到其他MEMBER.F5处理方法 （双向发RST包，对客户端、服务器），对自身SESSION 行为：立即清除。6B . 如Pool Member 的服务Port 在16S内（含）恢复UP服务状态 客户端后续数据请求包，F5如何处理响应？F5 vs本身对此SESSION的如何处理？厂商回复： F5会视作服务器正常，处理数据包行为没有改变。7F5 VS 为standar 类型，VS中的MEMBER 全DOWN后，VS对外仍提供会话建链，属F5正常机制（VS属性），非版本区别？厂商回复：正常机制，所有版本都是这种方式8F5 VS 收到FIN （首个FIN包
22、，不区分服务器、客户端） 后，转发给另一端（服务器或客户端），进行Fin wait 1状态，并进入5S的超时计时。如首个FIN的ACK包未能在5S内收到 ，F5的行为是什么？以什么行为向PCSERVER拆链,即 F5设备VS 在FIN-TIME out的动作行为。厂商回复： F5设备在fin time out 后如果在tcp profile中选择reset on timeout后,会触发向客户端和服务器端同时发送reset数据包,同时删除相关连接表,如果不选择reset on timeout ,F5设备只清除本地相关连接表,不做其它动作处理.9 F5 收到第一个FIN包(不管CLIENTSER
23、VER)， FIN TIMEOUT进入5秒超时计时，此值非绝对值，即如后续有包匹配SESSION，即触发TIMER 重新计时 ? 这种机制是否对CLOSE WAIT 计时器同等生效？ 如CLOSE WAIT计时器与 FIN WAIT计时器刷新机制不一致，那么下面情况下，F5对会话的处理响应行为是什么？ 等待中，数据包匹配，刷新重新计时等待中，数据包匹配，刷新重新计时等待中，数据包匹配，刷新重新计时10 以客户端发起FIN为例，当F5收到CLIENT FIN后，进入CLOSE wait状态，并开始计时器倒计时，如F5与SERVER之间的两个FIN过程超出5S时或仍有数据传送，F5将会在CLOSE
24、 wait计时器倒计时5s后，根据上面的第一点的行为（选择RESET ON TIMEOUT),是否进行RESET双向拆链。厂商回复：无论是在close-wait,还是last-ack状态下都会进行5s倒计时。超过该时间设定，reset on timeout拆连接。五. F5 Q &A场景： 硬件： F5 big-ip LTM 8400VS TYPE : 主机Virtual ServerProfile : Standard VS/TCP Profile / Standard VS/TCP/HTTP Profile(七层应用) 1、关于F5 VS建立TCP会话时的TCP SYN 包的处理行为Q&A
25、 上面的截取的客户端与F5的TCP建链过程：1）、正常情况下，F5的与客户端的完成三次握手的建链时间是多少（CLIENT SYN- F5 SYN_ACKCLIENT ACK)？ 厂商回复：这个要根据网络的具体情况(延时,带宽等)而异,附件是我的一个正常访问的数据抓包,可以参考一下.2）、异常情况下：客户端发SYN- F5 SYN_ACK后，客户端不再发ACK包，F5对此会话如何处理（对客户端）？自身对本会话如何处理？F5 此时对会话的响应所使用的计时器是那个，时间值是多少，即SYNWait TIMEOUT是多少？厂商回复：这种情况f5会进入半连接状态,一直等到idle timeout超时(缺省
26、设置为300s),该计时器在tcp profile中可定义.2、关于F5 VS对会话中TCP RST数据包的处理行为1)针对版本中,后台server全部down掉的情况下,客户端对F5VS 进行建链请求，F5 VS完成TCP 三次握手后，立即向客户端发送RST包，此时，客户端同时向F5发HTTP GET请求，这时，F5对客户端后面这个HTTP GET 请求，其行为是什么？是否发Reset包?（应用系统故障时，抓包，未看到后面的F5发的RST包）。厂商回复：F5对RST后收到http get 请求，因无会话将直接丢弃，在当前9.3.x版本，不会发rst包.（F5 case ：Case Numbe
27、r C620307确认）1、F5在发出第一个RESET后，会立即清除自身的连接。2、对于F5后续收到http get 请求，因没有匹配的session,F5会将该包丢弃.在9.3.1版本中，不再发RESET.2)正常状态下（F5 VS、member服务器正常），客户端发RST包，F5的如何处理响应，对自身会话如何处理，计时器用那个，时间是多少？同样，如服务器端发RST包，F5如何处理响应，对自身会话如何处理，计时器用那个，时间是多少？ 如后续在此会话上，仍有相同的数据请求到达F5 VS，F5如何处理响应 ，对自身会话如何处理，计时器用那个，时间是多少？厂商回复：无论是客户端还是服务器端发送re
28、set给f5的VS,f5会立即清除相关的连接，没有相关联的计时器。3)、正常状态下，在tcp profile中选择reset on timeout后， F5到了tcp-idletimeout 后主动向服务器端、客户端同时发rst并立即拆除session。此时，如后续客户端有数据请求包到F5 VS，而F5此时已清除了SESSION，那么F5如何响应客户端的请求，是发RST包给客户端，还是新建或直接丢弃？计时器使用那个？ 厂商回复：如果是新的连接（syn 请求），重新建立连接；如果是其它状态的包，由于没有匹配的session,f5会将该包丢弃。4)、正常状态下（F5 VS、member服务器正常）
29、，客户端与F5 vs之间、F5与MEMBER(SER)均已完成建链，此时，后台MEMBER服务器服务PORT DOWN/UP,存在两种情况：(F5 的POOLMEMBER MONITOR INTERVAL 5s TIMEOUT 16S） A. 如member 的服务PORT 在16S内（含）一直为DOWN状态 客户端后续数据请求包，F5如何处理响应？F5 vs本身对此SESSION的如何处理？F5在是否会直接将后续请求包直接发给其他MEMBER? 还是F5VS 保持与客户端当前会话，F5与其也MEMBER建链，然后，再将其转发至新VS MEMBER中？还是F5会强制客户端重新建链，重新分配会话
30、到其他MEMBER.厂商回复：F5会清除原有session。强制客户端重新建链，重新分配会话到其他MEMBER.F5处理方法 （双向发RST包，对客户端、服务器），对自身SESSION 行为：立即清除。 B . 如Pool Member 的服务Port 在16S内（含）恢复UP服务状态 客户端后续数据请求包，F5如何处理响应？F5 vs本身对此SESSION的如何处理？厂商回复：F5会视作服务器正常，处理数据包行为没有改变。5)、F5 VS 为standar 类型，VS中的MEMBER 全DOWN后，VS对外仍提供会话建链，属F5正常机制（VS属性），非版本区别？ 厂商回复：正常机制，所有版本
31、都是这种方式。3、关于F5 VS对会话中TCP FIN数据包的处理行为Q&A 1) F5 VS 收到FIN （首个FIN包，不区分服务器、客户端） 后，转发给另一端（服务器或客户端），进行Fin wait 1状态，并进入5S的超时计时。如首个FIN的ACK包未能在5S内收到 ，F5的行为是什么？以什么行为向PCSERVER拆链,即F5设备VS 在FIN-TIME out的动作行为。厂商回复： F5设备在fin time out 后如果在tcp profile中选择reset on timeout后,会触发向客户端和服务器端同时发送reset数据包,同时删除相关连接表,如果不选择reset on
32、 timeout ,F5设备只清除本地相关连接表,不做其它动作处理.2)、 F5 收到第一个FIN包(不管CLIENTSERVER)， FIN TIMEOUT进入5秒超时计时，此值非绝对值，即如后续有包匹配SESSION，即触发TIMER 重新计时 ? 这种机制是否对CLOSE WAIT 计时器同等生效？ 如CLOSE WAIT计时器与 FIN WAIT计时器刷新机制不一致，那么下面情况下，F5对会话的处理响应行为是什么？厂商回复： 以客户端发起FIN为例，当F5收到CLIENT FIN后，进入CLOSE wait状态，并开始计时器倒计时，如F5与SERVER之间的两个FIN过程超出5S时或仍有数据传送，F5将会在CLOSE wait计时器倒计时5s后，根据上面的第一点的行为（选择RESET ON TIMEOUT),进行RESET双向拆链。请确认。厂商回复：无论是在close-wait,还是last-ack状态下都会进行5s倒计时。超过该时间设定，reset on timeout拆连接。【精品文档】