TCP socket拔網線判斷

 有些網絡應用在網線斷開後從新連上的狀況下tcp socket鏈接保持ESTABLISH狀態不變，假如應用程式不使用tcp的keepalive，在網線斷開以後，之前創建的 socket 連接仍然會保持在ESTABLISH 狀態不會改變。實際上tcp協議對這部分是有所處理的，須要服務端程式，在配置socket屬性時，使用 keepalive option，一旦有此配置，這些長時間無數據的連接會根據tcp的keepalive內核屬性，在大於(tcp_keepalive_time(tcp_keepalive_probes * tcp_keepalive_intvl))所對應的時間（單位爲秒）以後，斷開這些連接。

    關於keep alive不管windows，仍是linux，keepalive就三個參數：

sk->keepalive_probes: 探測次數

sk->keepalive_time:   探測的超時

sk->keepalive_intvl:  探測間隔

   對於一個已經創建的tcp鏈接，若是在keepalive_time時間內雙方沒有任何的數據包傳輸，則開啓keepalive功能的一端將發送 eepalive數據包，若沒有收到應答，則每隔keepalive_intvl時間再發送該數據包，發送keepalive_probes次。一直沒有收到應答，則發送rst包關閉鏈接。若收到應答，則將計時器清零。例如★：

sk->keepalive_probes = 3;

sk->keepalive_time   = 30;

sk->keepalive_intvl  = 1;

 

意思就是說對於tcp鏈接，若是一直在socket上有數據來往就不會觸發keepalive，可是若是30秒一直沒有數據往來，則keep alive開始工做：發送探測包，受到響應則認爲網絡，是好的，結束探測；若是沒有相應就每隔1秒發探測包，一共發送3次，3次後仍沒有相應，就關閉鏈接，也就是從網絡開始斷到你的socket可以意識到網絡異常，最多花33秒。可是若是沒有設置keep alive，可能你在你的socket（阻塞性）的上面，接收: recv會一直阻塞不能返回，除非對端主動關閉鏈接，由於recv不知道socket斷了。發送：取決於數據量的大小，只要底層協議站的buffer能放 下你的發送數據，應用程序級別的send就會一直成功返回，直到buffer滿，甚至buffer滿了還要阻塞一段時間試圖等待buffer空閒，因此你對send的返回值的檢查根本檢測不到失敗。開啓了keep alive功能，你直接經過發送接收的函數返回值就能夠知道網絡是否異常。設置的方法（應用層）：

int keepalive = 1; // 開啓keepalive屬性

int keepidle = 60; // 如該鏈接在60秒內沒有任何數據往來,則進行探測

int keepinterval = 5; // 探測時發包的時間間隔爲5 秒

int keepcount = 3; // 探測嘗試的次數.若是第1次探測包就收到響應了,則後2次的再也不發.

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的關係

select是爲單個線程使用多個socket而設計的，跟檢測鏈接無關，若是隻是檢測一個socket的話，沒有必要使用select。開了keepalive機能的話，每次調用recv或send時檢查返回值，判斷是否出錯或爲0。若是出錯，再檢查errno查資料，看哪一個或哪幾個錯誤號表示連接斷了或不存在就能夠了。

另外，誰想按期檢查鏈接情況,誰就啓用keep alive。另外一端能夠不起，只是被動地對探測包進行響應，這種響應是tcp協議的基本要求，跟keep alive無關，並不須要客戶端和服務器端都開啓keep alive。

 

測試結果

按照以上舉例★的值在一端的socket上開啓keep alive，而後阻塞在一個recv或者不停的send，這個時候拔了網線，測試從拔掉網線到recv/send返回失敗的時間。

在linux kernel裏頭的測試發現，對於阻塞型的socket，當recv的時候，若是沒有設置keep alive，即便網線拔掉或者ifdown，recv很長時間不會返回，最長達17分鐘，雖然這個時間比linux的默認超時時間短了不少。可是若是設置了keep alive，基本都在keepalive_time+keepalive_probes*keepalive_intvl =33秒內返回錯誤。

可是對於循環不停send的socket，當拔掉網線後，會持續一段時間send返回成功（0~10秒左右，取決於發送數據的量），而後send阻塞，由於協議層的buffer滿了，在等待buffer空閒，大概90秒左右後纔會返回錯誤。由此看來，send的時候，keep alive彷佛沒有起到做用，這個緣由至今也不清楚。後來經過給send以前設置timer來解決的。