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服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象(该文的直接有代码)服务器中判断客户端socket断开连接的方法、服务器正确关闭socket的方法

服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象(该文的直接有代码)

https://blog.csdn.net/haolipengzhanshen/article/details/80808435

服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象(该文的直接有代码)服务器中判断客户端socket断开连接的方法、服务器正确关闭socket的方法

关闭TCP时,状态变化的解释过程:

从客户端来看:

1.客户端主动断开连接时,会先发送FIN包,客户端此时进入FIN_WAIT_1状态;

2.客户端收到服务器的ACK包(对步骤1中FIN包的应答)后,客户端进入FIN_WAIT_2状态;

3.客户端接收到服务器的FIN包并回复ACK包给服务端,然后客户端进入TIME_WAIT状态,此时会等待2个MSL的时间,

确保发送的ACK包是否达到了对端。

4.客户端在等待了2个MSL的时间没有收到服务器重传的FIN包,就默认ACK数据包已经抵达了对端。

从服务端来看:

1.服务器收到客户端发送的FIN数据包后,回复ACK包给客户端,此时服务器进入CLOSE_WAIT状态

2.等待服务器将剩余的数据全部发送给客户端时,然后执行断开操作,(老夫把该做的事都做了,然后再给这小子发送FIN包来结束,哈哈,姜还是老的辣!)

服务器向客户端发送出FIN包后,服务器端进入LAST_ACK状态,等待最后一个ACK确认包。

3.服务端收到客户端发送的ACK包后,从LAST_ACK状态转为CLOSED状态,服务器正式关闭了

示例:

用实例来说明如何正确关闭TCP连接

client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
 
 
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
 
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sockaddr_in servaddr;
    char str[MAXLINE] = "test ";
    int sockfd, n;
 
 
	while(1)
	{
		sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
 
	    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
	    servaddr.sin_family = AF_INET;
	    inet_pton(AF_INET, "192.168.254.26", &servaddr.sin_addr);
	    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
 
 
		connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
		write(sockfd, str, strlen(str));
 
 
		close(sockfd);
		sleep(2);
	}
 
 
    return 0;
}
           

server端代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
 
 
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
 
 
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
 
 
using namespace std;
 
 
#define LENGTH 128
#include "netinet/in.h"
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
 
 
int main(int argc,char** argv)
{
	struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
    socklen_t cliaddr_len;
    int listenfd;
    char buf[MAXLINE];
    char str[INET_ADDRSTRLEN];
    //int i, n;
    int  n;
	//创建socket
    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
	//设置端口重用
    int opt = 1;
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)); 
    //fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFL, 0) | O_NONBLOCK);


 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;


inet_pton(AF_INET,"192.168.254.26",&(servaddr.sin_addr.s_addr));
//servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));


listen(listenfd, 20);


printf("Accepting connections ...\n");
while (1)
{
    cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
    int connfd = accept(listenfd,
            (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);

	//while(1)
	{
        n = recv(connfd, buf, MAXLINE,0);
        if (n == 0)
		{
			//对端主动关闭
            printf("the other side has been closed.\n");
            //break;
        }
        printf("received from %s at PORT %d len = %d\n",
               inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
               ntohs(cliaddr.sin_port),n);
	}
    //测试:模拟CLOSE_WAIT状态时,将close(connfd);这句代码注释

    close(connfd);
}

return 0;
           

}

其中特别重要的部分如下图所示:

服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象服务器开发之大量time_wait 和 close_wait现象(该文的直接有代码)服务器中判断客户端socket断开连接的方法、服务器正确关闭socket的方法

测试代码中,当recv的返回值为0时(对端主动关闭连接),会跳出while(1)循环,此时正确做法是调用close关闭tcp连接。

此处我们为了测试,故意将close(connfd)这句代码注释掉,注释后服务器对于客户端发送的FIN包不会做回应,一直保持close_wait状态。

我们来分析,什么情况下,连接处于CLOSE_WAIT状态呢?

在被动关闭连接情况下,在已经接收到FIN,但是还没有发送自己的FIN的时刻,连接处于CLOSE_WAIT状态。

通常来讲,CLOSE_WAIT状态的持续时间应该很短,正如SYN_RCVD状态。但是在一些特殊情况下,就会出现连接长时间处于CLOSE_WAIT状态的情况。

出现大量close_wait的现象,主要原因是某种情况下对方关闭了socket链接,但是我方忙与读或者写,没有关闭连接。

在被动关闭方,代码需要判断socket,一旦读到0(用read()或者recv()之类的函数),断开连接,read返回负,检查一下errno,如果不是AGAIN,就断开连接。

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服务器中判断客户端socket断开连接的方法、服务器正确关闭socket的方法

https://www.cnblogs.com/jacklikedogs/p/3976208.html

如果服务端的Socket比客户端的Socket先关闭,会导致客户端出现TIME_WAIT状态,占用系统资源。

所以,必须等客户端先关闭Socket后,服务器端再关闭Socket才能避免TIME_WAIT状态的出现。

1, 如果服务端的Socket比客户端的Socket先关闭,会导致客户端出现TIME_WAIT状态,占用系统资源。

所以,必须等客户端先关闭Socket后,服务器端再关闭Socket才能避免TIME_WAIT状态的出现。

2, 在linux下写socket的程序的时候,如果尝试send到一个disconnected socket上,就会让底层抛出一个SIGPIPE信号。

client端通过 pipe 发送信息到server端后,就关闭client端, 这时server端,返回信息给 client 端时就产生Broken pipe 信号了。

当服务器close一个连接时,若client端接着发数据。根据TCP协议的规定,会收到一个RST响应,client再往这个服务器发送数据时,系统会发出一个SIGPIPE信号给进程,告诉进程这个连接已经断开了,不要再写了。

根据信号的默认处理规则SIGPIPE信号的默认执行动作是terminate(终止、退出),所以client会退出。若不想客户端退出可以把SIGPIPE设为SIG_IGN 如: signal(SIGPIPE,SIG_IGN);

这时SIGPIPE交给了系统处理。

这个信号的缺省处理方法是退出进程,大多数时候这都不是我们期望的。因此我们需要重载这个信号的处理方法。调用以 下代码,即可安全的屏蔽SIGPIPE:

struct sigaction sa;

sa.sa_handler = SIG_IGN;

sigaction( SIGPIPE, &sa, 0 );

服务器采用了fork的话,要收集垃圾进程,防止僵尸进程的产生,可以这样处理:

signal(SIGCHLD,SIG_IGN); 交给系统init去回收。

这里子进程就不会产生僵尸进程了。

判断连接断开的方法

法一:

当recv()返回值小于等于0时,socket连接断开。但是还需要判断 errno是否等于 EINTR,如果errno == EINTR 则说明recv函数是由于程序接收到信号后返回的,socket连接还是正常的,不应close掉socket连接。

法二:

struct tcp_info info;

int len=sizeof(info);

getsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *)&len);

if((info.tcpi_state==TCP_ESTABLISHED)) 则说明未断开 else 断开

法三:

若使用了select等系统函数,若远端断开,则select返回1,recv返回0则断开。其他注意事项同法一。

法四:

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));

设置后,若断开,则在使用该socket读写时立即失败,并返回ETIMEDOUT错误

法五:

自己实现一个心跳检测,一定时间内未收到自定义的心跳包则标记为已断开。

法六:一种完善但复杂的方案:

(1)定义receive函数

最近试验发现,当客户端Socket关闭时,服务端的Socket会接收到0字节的通知。

private int Receive(StringBuilder sb)

{
int read = 0, total = 0;

if (_Client != null)

{

    try

    {

        byte[] bytes = new byte[SIZE];

        int available = _Client.Available;

        do

        {

            read = _Client.Receive(bytes);//如果客户端Socket关闭,_Client会接受到read=0

            total += read;

            if (read > 0)

                sb.Append(_Server.DefaultEncoding.GetString(bytes, 0, read));



        } while (read > 0 && total < available);

    }

    catch (SocketException)

    {

        CloseSocket();

    }

}

if (_Server.TraceInConsole && total > 0)

{

    Console.WriteLine("Receive:" + total + "======================================");

    Console.WriteLine(sb.ToString());

}

return total;
           

}

(2)利用0字节接收条件判断客户端Socket的关闭,调用TryCloseSocket()函数。

private void ThreadHandler()

{

   if (_Server.TraceInConsole)
    Console.WriteLine("Begin HttpRequest...");

try

{

    while (true)

    {

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        int receive = Receive(sb);

        if (receive > 0)

        {

            _Server.ReadRequest(this, sb.ToString());

            _Server.Response(this);

            _Server.ResponseFinished(this);

        }

        else

        {

            TryCloseSocket();

        }

        if (_Client == null)

            break;

    }

}

catch (Exception ex)

{

    if (_Server.TraceInConsole)

        Console.WriteLine(ex.Message);

}

if (_Server.TraceInConsole)

    Console.WriteLine("End HttpRequest.");
           

}

(3)用TryCloseSocket()函数,关闭Socket

如果直接调用Socket的Close方法会关闭得太快,可能导致客户端TIME_WAIT现象;而Thead.Sleep延时再调用Socket的Close方法也不理想。应该采用尝试向客户端发送数据,然后利用异常来关闭Socket,方法如下。

private void TryCloseSocket()

{
try

{

    while (true)

    {

        Thread.Sleep(1500);

        Send(HttpServer.BYTES_CRLF); //发送自定义的字节,如果客户端关闭出现SocketException,然后关闭服务端Socket

        if (_Client == null)

            break;

    }

}

catch (SocketException)

{

    CloseSocket();

}

 }

 

private void CloseSocket()

{
if (_Client != null)

{

    _Client.Shutdown(SocketShutdown.Both);

    _Client.Close();

    _Client = null;

    if (_Server.TraceInConsole)

    {

        Console.WriteLine("Close socket.");

    }

}
           

}

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