現在我們基於上一篇的客戶端和服務端程式，做一個在關閉連線過程中經常出現TIME_WAIT狀態的實驗（關於TIME_WAIT狀態可以參考這篇文章：23-tcp協議——TIME_WAIT狀態和FIN_WAIT2狀態），修改客戶端和服務端的部分程式碼。

客戶端程式：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SERV_IP "192.168.0.107"
 

#define SERV_PORT 10001

int main(void) {
    int sfd, len,ret;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buf[BUFSIZ];
    sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));                       
    serv_addr.sin_family = AF_INET;                         
    inet_pton(AF_INET, SERV_IP, &serv_addr.sin_addr.s_addr); 
    serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);                      
    ret = connect(sfd, (struct
 
 sockaddr *)&serv_addr ,  sizeof(serv_addr));

    if(ret == 0){
        puts("connect sucessful");
    }else{
        puts("connect fail");
        return -1;
    }

    //迴圈讀寫資料
    while (1) {
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
        //將資料寫給伺服器
        write(sfd, buf, strlen(buf)); 
        //從伺服器讀取轉換後資料
 

        len = read(sfd, buf, sizeof(buf));
        write(STDOUT_FILENO, buf, len);

        if(buf[0] == 'Q'){
            break;
        }
    }
    //關閉連結
    close(sfd);
    return 0;
} 

服務端程式：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>

#define SERV_PORT 10001
#define SERV_IP "192.168.0.107"

int main(void) {
    int sfd, cfd,ret;
    int len, i;
    //BUFSIZ是系統內嵌的一個巨集，用來指定buf大小
    char buf[BUFSIZ], clie_IP[BUFSIZ];
    struct sockaddr_in serv_addr, clie_addr;
    socklen_t clie_addr_len;
    sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));      
    serv_addr.sin_family = AF_INET;           
    inet_pton(AF_INET , SERV_IP , &serv_addr.sin_addr.s_addr);
    serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);              

    //繫結套接字
    ret = bind(sfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    if(ret < 0){
        perror("bind error");
        return 0;
    }
    //設定連線上限,這裡不會阻塞
    listen(sfd, 64);
    printf("wait for client connect ...\n");
    clie_addr_len = sizeof(clie_addr);
    //阻塞等待客戶端發起連線
    cfd = accept(sfd, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len);
    //列印客戶端的ip地址和埠號
    printf("client IP:%s\tport:%d\n", 
            inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr.s_addr, clie_IP, sizeof(clie_IP)), 
            ntohs(clie_addr.sin_port));
    //迴圈處理客戶端的資料請求
    while (1) {
        len = read(cfd, buf, sizeof(buf));
        //read返回0說明對端已經關閉
        if(len == 0){
            break;
        }
        write(STDOUT_FILENO, buf, len);

        //處理客戶端資料，小寫轉大寫
        for (i = 0; i < len; i++){
            buf[i] = toupper(buf[i]);
        }
        //處理完資料，回寫給客戶端
        write(cfd, buf, len);
    }
    //關閉連線
    close(sfd);
    close(cfd);
    return 0;
}

  先啟動./server，然後再啟動./client，然後通過Ctrl+C把服務端終止掉，再啟動./server出現了下面這種情況：

  我們發現server再次呼叫bind時出錯了，原因在於雖然服務端終止了，但是服務端和客戶端之間的tcp連線還沒有完全釋放，因此服務端不能再次監聽同樣的埠。我們用netstat命令檢視發現：

  當服務端終止時，會關閉套接字描述符並給客戶端傳送FIN，客戶端收到FIN處於CLOSE_WAIT狀態，由於客戶端沒有關閉套接字描述符，所以並不會給服務端傳送FIN，因此服務端還處於FIN_WAIT2狀態。


於是Ctrl+C把客戶端也終止掉，再通過netstat命令檢視服務端發現

  客戶端終止時，會關閉套接字描述符並給服務端傳送FIN，服務端收到FIN後會傳送最後一個ACK，並處於TIME_WAIT狀態。對於這一點我們可以通過使用tcpdump抓到的網路資料報來驗證：

  tcp規定主動發起關閉連線的一方處於TIME_WAIT，需要等待2MSL時間（RFC規定MSL時間為2分鐘）雙方才會進入CLOSE狀態，所以在TIME_WAIT期間的服務端是不能再次監聽同樣的埠，這意味著處於TIME_WAIT狀態的一方需要經過4分鐘後才能重新建立新的連線，一般在linux中只需等待半分鐘可以再次啟動server了。

  等待半分鐘後，用netstat命令檢視發現，此時服務端沒有處於TIME_WAIT狀態，然後再次執行./server就可以成功啟動服務端了（關於TIME_WAIT狀態可以參考：
23-tcp協議——TIME_WAIT狀態和FIN_WAIT2狀態）。