linux網絡編程常見socket錯誤分析

常見socket錯誤碼

EINTR:
阻塞的操做被取消阻塞的調用打斷。如設置了發送接收超時，就會遇到這種錯誤。
只能針對阻塞模式的socket。讀，寫阻塞的socket時，-1返回，錯誤號爲INTR。另外，若是出現EINTR即errno爲4，錯誤描述Interrupted system call，操做也應該繼續。若是recv的返回值爲0，那代表鏈接已經斷開，接收操做也應該結束。
 
ETIMEOUT：
一、操做超時。通常設置了發送接收超時，遇到網絡繁忙的狀況，就會遇到這種錯誤。
二、服務器作了讀數據作了超時限制，讀時發生了超時。
三、錯誤被描述爲「connect time out」，即「鏈接超時」，這種狀況通常發生在服務器主機崩潰。此時客戶 TCP 將在必定時間內（依具體實現）持續重發數據分節，試圖從服務 TCP 得到一個 ACK 分節。當最終放棄嘗試後（此時服務器未從新啓動），內核將會向客戶進程返回 ETIMEDOUT 錯誤。若是某個中間路由器斷定該服務器主機已經不可達，則通常會響應「destination unreachable」－「目的地不可達」的ICMP消息，相應的客戶進程返回的錯誤是 EHOSTUNREACH 或ENETUNREACH。當服務器從新啓動後，因爲 TCP 狀態丟失，以前全部的鏈接信息也不存在了，此時對於客戶端發來請求將回應 RST。若是客戶進程對檢測服務器主機是否崩潰頗有必要，要求即便客戶進程不主動發送數據也能檢測出來，那麼須要使用其它技術，如配置 SO_KEEPALIVE Socket 選項，或實現某些心跳函數。
 
EAGAIN：
一、Send返回值小於要發送的數據數目，會返回EAGAIN和EINTR。
二、recv 返回值小於請求的長度時說明緩衝區已經沒有可讀數據，但再讀不必定會觸發EAGAIN，有可能返回0表示TCP鏈接已被關閉。
三、當socket是非阻塞時,如返回此錯誤,表示寫緩衝隊列已滿,能夠作延時後再重試.
四、在Linux進行非阻塞的socket接收數據時常常出現Resource temporarily unavailable，errno代碼爲11(EAGAIN)，代表在非阻塞模式下調用了阻塞操做，在該操做沒有完成就返回這個錯誤，這個錯誤不會破壞socket的同步，不用管它，下次循環接着recv就能夠。對非阻塞socket而言，EAGAIN不是一種錯誤。
 
EWOULDBLOCK：EAGAIN (POSIX.1-2001 allows)
資源暫時不可用。這個錯誤是從對非阻塞socket進行的不能當即結束的操做返回的，如當沒有數據在隊列中能夠讀時，調用recv。並非fatal錯誤，稍後操做能夠被重複。調用在一個非阻塞的SOCK_STREAM socket 上調用connect時會產生這個錯誤，由於有時鏈接創建必須消耗必定的時間。

EPIPE：
一、Socket 關閉，可是socket號並無置-1。繼續在此socket上進行send和recv，就會返回這種錯誤。這個錯誤會引起SIGPIPE信號，系統會將產生此EPIPE錯誤的進程殺死。因此，通常在網絡程序中，首先屏蔽此消息，以避免發生不及時設置socket進程被殺死的狀況。
二、write(..) on a socket that has been closed at the other end will cause a SIGPIPE.
三、錯誤被描述爲「broken pipe」，即「管道破裂」，這種狀況通常發生在客戶進程不理會（或未及時處理）Socket 錯誤，繼續向服務 TCP 寫入更多數據時，內核將向客戶進程發送 SIGPIPE 信號，該信號默認會使進程終止（此時該前臺進程未進行 core dump）。結合上邊的 ECONNRESET 錯誤可知，向一個 FIN_WAIT2 狀態的服務 TCP（已 ACK 響應 FIN 分節）寫入數據不成問題，可是寫一個已接收了 RST 的 Socket 則是一個錯誤。
 
ECONNREFUSED：
一、拒絕鏈接。通常發生在鏈接創建時。
拔服務器端網線測試，客戶端設置keep alive時，recv較快返回0， 先收到ECONNREFUSED (Connection refused)錯誤碼，其後都是ETIMEOUT。
二、an error returned from connect(), so it can only occur in a client (if a client is defined as the party that initiates the connection
 
ECONNRESET：
一、在客戶端服務器程序中，客戶端異常退出，並無回收關閉相關的資源，服務器端會先收到ECONNRESET錯誤，而後收到EPIPE錯誤。
二、鏈接被遠程主機關閉。有如下幾種緣由：遠程主機中止服務，從新啓動;當在執行某些操做時遇到失敗，由於設置了「keep alive」選項，鏈接被關閉，通常與ENETRESET一塊兒出現。
三、遠程端執行了一個「hard」或者「abortive」的關閉。應用程序應該關閉socket，由於它再也不可用。當執行在一個UDP socket上時，這個錯誤代表前一個send操做返回一個ICMP「port unreachable」信息。
四、若是client關閉鏈接,server端的select並不出錯(不返回-1,使用select對惟一一個socket進行non- blocking檢測),可是寫該socket就會出錯,用的是send.錯誤號:ECONNRESET.讀(recv)socket並無返回錯誤。
五、該錯誤被描述爲「connection reset by peer」，即「對方復位鏈接」，這種狀況通常發生在服務進程較客戶進程提早終止。當服務進程終止時會向客戶 TCP 發送 FIN 分節，客戶 TCP 迴應 ACK，服務 TCP 將轉入 FIN_WAIT2 狀態。此時若是客戶進程沒有處理該 FIN （如阻塞在其它調用上而沒有關閉 Socket 時），則客戶 TCP 將處於 CLOSE_WAIT 狀態。當客戶進程再次向 FIN_WAIT2 狀態的服務 TCP 發送數據時，則服務 TCP 將馬上響應 RST。通常來講，這種狀況還能夠會引起另外的應用程序異常，客戶進程在發送完數據後，每每會等待從網絡IO接收數據，很典型的如 read 或 readline 調用，此時因爲執行時序的緣由，若是該調用發生在 RST 分節收到前執行的話，那麼結果是客戶進程會獲得一個非預期的 EOF 錯誤。此時通常會輸出「server terminated prematurely」－「服務器過早終止」錯誤。

ECONNABORTED：
一、軟件致使的鏈接取消。一個已經創建的鏈接被host方的軟件取消，緣由多是數據傳輸超時或者是協議錯誤。
二、該錯誤被描述爲「software caused connection abort」，即「軟件引發的鏈接停止」。緣由在於當服務和客戶進程在完成用於 TCP 鏈接的「三次握手」後，客戶 TCP 卻發送了一個 RST （復位）分節，在服務進程看來，就在該鏈接已由 TCP 排隊，等着服務進程調用 accept 的時候 RST 卻到達了。POSIX 規定此時的 errno 值必須 ECONNABORTED。源自 Berkeley 的實現徹底在內核中處理停止的鏈接，服務進程將永遠不知道該停止的發生。服務器進程通常能夠忽略該錯誤，直接再次調用accept。
當TCP協議接收到RST數據段，表示鏈接出現了某種錯誤，函數read將以錯誤返回，錯誤類型爲ECONNERESET。而且之後全部在這個套接字上的讀操做均返回錯誤。錯誤返回時返回值小於0。

鏈接過程出錯分析

（1） 若是客戶機TCP協議沒有接收到對它的SYN數據段的確認，函數以錯誤返回，錯誤類型爲ETIMEOUT。一般TCP協議在發送SYN數據段失敗以後，會屢次發送SYN數據段，在全部的發送都高中失敗以後，函數以錯誤返回。
注：SYN（synchronize）位：請求鏈接。TCP用這種數據段向對方TCP協議請求創建鏈接。在這個數據段中，TCP協議將它選擇的初始序列號通知對方，而且與對方協議協商最大數據段大小。SYN數據段的序列號爲初始序列號，這個SYN數據段可以被確認。當協議接收到對這個數據段的確認以後，創建TCP鏈接。
（2） 若是遠程TCP協議返回一個RST數據段，函數當即以錯誤返回，錯誤類型爲ECONNREFUSED。當遠程機器在SYN數據段指定的目的端口號處沒有服務進程在等待鏈接時，遠程機器的TCP協議將發送一個RST數據段，向客戶機報告這個錯誤。客戶機的TCP協議在接收到RST數據段後再也不繼續發送SYN數據段，函數當即以錯誤返回。
注：RST（reset）位：表示請求重置鏈接。當TCP協議接收到一個不能處理的數據段時，向對方TCP協議發送這種數據段，表示這個數據段所標識的鏈接出現了某種錯誤，請求TCP協議將這個鏈接清除。有3種狀況可能致使TCP協議發送RST數據段：（1）SYN數據段指定的目的端口處沒有接收進程在等待；（2）TCP協議想放棄一個已經存在的鏈接；（3）TCP接收到一個數據段，可是這個數據段所標識的鏈接不存在。接收到RST數據段的TCP協議當即將這條鏈接非正常地斷開，並嚮應用程序報告錯誤。
（3） 若是客戶機的SYN數據段致使某個路由器產生「目的地不可到達」類型的ICMP消息，函數以錯誤返回，錯誤類型爲EHOSTUNREACH或ENETUNREACH。一般TCP協議在接收到這個ICMP消息以後，記錄這個消息，而後繼續幾回發送SYN數據段，在全部的發送都告失敗以後，TCP協議檢查這個ICMP消息，函數以錯誤返回。
注：ICMP：Internet 消息控制協議。Internet的運行主要是由Internet的路由器來控制，路由器完成IP數據包的發送和接收，若是發送數據包時發生錯誤，路由器使用 ICMP協議來報告這些錯誤。
調用函數connect的過程當中，當客戶機TCP協議發送了SYN數據段的確認以後，TCP狀態由CLOSED狀態轉爲SYN_SENT狀態，在接收到對 SYN數據段的確認以後，TCP狀態轉換成ESTABLISHED狀態，函數成功返回。若是調用函數connect失敗，應該用close關閉這個套接字描述符，不能再次使用這個套接字描述符來調用函數connect。
 
connect函數的出錯處理：
（1）ETIMEOUT－connection timed out 目的主機不存在，沒有返回任何相應，例如主機關閉
（2）ECONNREFUSED－connection refused（硬錯）到達目的主機後，因爲各類緣由創建不了鏈接，主機返回RST（復位）響應，例如主機監聽進程未啓用，tcp取消鏈接等
（3）EHOSTTUNREACH－no route to host（軟錯)路由上引起了一個目的地不可達的ICMP錯誤
 
其中（1）（3），客戶端會進行定時屢次重試，必定次數後才返回錯誤。另外，當connect鏈接失敗時，sockfd套接口不可用，必須關閉後從新socket分配才行。