TCP socket网线断开判断

2/10/2017来源:ASP.NET技巧人气:1580

TCP socket网线断开判断

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此方法可行,经过自己的验证!

   有些网络应用在网线断开后重新连上的情况下tcp socket连接保持ESTABLISH状态不变,假如应用程式不使用tcp的keepalive,在网线断开之后,以前建立的 socket 链接仍然会保持在ESTABLISH 状态不会改变。实际上tcp协议对这部分是有所处理的,需要服务端程式,在配置socket属性时,使用 keepalive option,一旦有此配置,这些长时间无数据的链接会根据tcp的keepalive内核属性,在大于(tcp_keepalive_time(tcp_keepalive_PRobes * tcp_keepalive_intvl))所对应的时间(单位为秒)之后,断开这些链接。     关于keep alive无论windows,还是linux,keepalive就三个参数:

sk->keepalive_probes: 探测次数

sk->keepalive_time:   探测的超时

sk->keepalive_intvl:  探测间隔

   对于一个已经建立的tcp连接,如果在keepalive_time时间内双方没有任何的数据包传输,则开启keepalive功能的一端将发送 eepalive数据包,若没有收到应答,则每隔keepalive_intvl时间再发送该数据包,发送keepalive_probes次。一直没有收到应答,则发送rst包关闭连接。若收到应答,则将计时器清零。例如★:

sk->keepalive_probes = 3;

sk->keepalive_time   = 30;

sk->keepalive_intvl  = 1;

意思就是说对于tcp连接,如果一直在socket上有数据来往就不会触发keepalive,但是如果30秒一直没有数据往来,则keep alive开始工作:发送探测包,受到响应则认为网络,是好的,结束探测;如果没有相应就每隔1秒发探测包,一共发送3次,3次后仍没有相应,就关闭连接,也就是从网络开始断到你的socket能够意识到网络异常,最多花33秒。但是如果没有设置keep alive,可能你在你的socket(阻塞性)的上面,接收: recv会一直阻塞不能返回,除非对端主动关闭连接,因为recv不知道socket断了。发送:取决于数据量的大小,只要底层协议站的buffer能放 下你的发送数据,应用程序级别的send就会一直成功返回,直到buffer满,甚至buffer满了还要阻塞一段时间试图等待buffer空闲,所以你对send的返回值的检查根本检测不到失败。开启了keep alive功能,你直接通过发送接收的函数返回值就可以知道网络是否异常。设置的方法(应用层):

int keepalive = 1; // 开启keepalive属性

int keepidle = 60; // 如该连接在60秒内没有任何数据往来,则进行探测

int keepinterval = 5; // 探测时发包的时间间隔为5 秒

int keepcount = 3; // 探测尝试的次数.如果第1次探测包就收到响应了,则后2次的不再发.

setsockopt(rs, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&keepalive , sizeof(keepalive ));

setsockopt(rs, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, (void*)&keepidle , sizeof(keepidle ));

setsockopt(rs, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, (void *)&keepinterval , sizeof(keepinterval ));

setsockopt(rs, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, (void *)&keepcount , sizeof(keepcount ));

select和keep alive的关系

select是为单个线程使用多个socket而设计的,跟检测连接无关,如果只是检测一个socket的话,没有必要使用select。开了keepalive机能的话,每次调用recv或send时检查返回值,判断是否出错或为0。如果出错,再检查errno查资料,看哪个或哪几个错误号表示链接断了或不存在就可以了。

另外,谁想定期检查连接状况,谁就启用keep alive。另一端可以不起,只是被动地对探测包进行响应,这种响应是tcp协议的基本要求,跟keep alive无关,并不需要客户端和服务器端都开启keep alive。

测试结果

按照以上举例★的值在一端的socket上开启keep alive,然后阻塞在一个recv或者不停的send,这个时候拔了网线,测试从拔掉网线到recv/send返回失败的时间。

在linux kernel里头的测试发现,对于阻塞型的socket,当recv的时候,如果没有设置keep alive,即使网线拔掉或者ifdown,recv很长时间不会返回,最长达17分钟,虽然这个时间比linux的默认超时时间短了很多。但是如果设置了keep alive,基本都在keepalive_time+keepalive_probes*keepalive_intvl =33秒内返回错误。

但是对于循环不停send的socket,当拔掉网线后,会持续一段时间send返回成功(0~10秒左右,取决于发送数据的量),然后send阻塞,因为协议层的buffer满了,在等待buffer空闲,大概90秒左右后才会返回错误。由此看来,send的时候,keep alive似乎没有起到作用,这个原因至今也不清楚。后来通过给send之前设置timer来解决的。