linux C语言 socket如何判断socket_fd对应的socket是否断开？（是否连通是否正常连接）recv()tcp_info TCP_ESTABLISHEDkeepalive

Posted 2022-04-13 Dontla

文章目录

• • 判断socket连接断开的方法
  • • 法一：判断recv()返回值
    • • 但是参考这篇文章的代码，程序居然被阻塞了，不知道怎么回事
    • 法二：创建tcp_info结构体，判断info.tcpi_state是否为TCP_ESTABLISHED（注意：需包含tcp.h）
    • 法三：用select函数的方法（没太看懂）
    • 法四：用keepalive属性
    • • 说明
      • 有关SO_KEEPALIVE的三个参数详细解释如下
  • 法五：自己实现心跳检测

判断socket连接断开的方法

法一：判断recv()返回值

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。

但是参考这篇文章的代码，程序居然被阻塞了，不知道怎么回事

参考文章：如何在C语言中判断socket是否已经断开

#include <errno.h> 
 
bool IsSocketClosed(int clientSocket) 
 
 char buff[32]; 
 int recvBytes = recv(clientSocket, buff, sizeof(buff), MSG_PEEK); 
 
 int sockErr = errno; 
 
 //cout << "In close function, recv " << recvBytes << " bytes, err " << sockErr << endl; 
 
 if( recvBytes > 0) //Get data 
 return false; 
 
 if( (recvBytes == -1) && (sockErr == EWOULDBLOCK) ) //No receive data 
 return false; 
 
 return true; 
 

法二：创建tcp_info结构体，判断info.tcpi_state是否为TCP_ESTABLISHED（注意：需包含tcp.h）

  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：用select函数的方法（没太看懂）

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：用keepalive属性

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

说明

socket心跳机制so_keepalive的三个参数详解

SO_KEEPALIVE 保持连接检测对方主机是否崩溃，避免（服务器）永远阻塞于TCP连接的输入。

设置该选项后，如果2小时内在此套接口的任一方向都没有数据交换，TCP就自动给对方 发一个保持存活探测分节(keepalive probe)。这是一个对方必须响应的TCP分节.它会导致以下三种情况：

1、对方接收一切正常：以期望的ACK响应，2小时后，TCP将发出另一个探测分节。

2、对方已崩溃且已重新启动：以RST响应。套接口的待处理错误被置为ECONNRESET，套接 口本身则被关闭。

3、对方无任何响应：源自berkeley的TCP发送另外8个探测分节，相隔75秒一个，试图得到一个响应。在发出第一个探测分节11分钟15秒后若仍无响应就放弃。套接口的待处理错误被置为ETIMEOUT，套接口本身则被关闭。如ICMP错误是“host unreachable(主机不可达)”，说明对方主机并没有崩溃，但是不可达，这种情况下待处理错误被置为 EHOSTUNREACH。

有关SO_KEEPALIVE的三个参数详细解释如下

（16）tcp_keepalive_intvl，保活探测消息的发送频率。默认值为75s。

发送频率tcp_keepalive_intvl乘以发送次数tcp_keepalive_probes，就得到了从开始探测直到放弃探测确定连接断开的时间，大约为11min。

（17）tcp_keepalive_probes，TCP发送保活探测消息以确定连接是否已断开的次数。默认值为9（次）。

注意：只有设置了SO_KEEPALIVE套接口选项后才会发送保活探测消息。

（18）tcp_keepalive_time，在TCP保活打开的情况下，最后一次数据交换到TCP发送第一个保活探测消息的时间，即允许的持续空闲时间。默认值为7200s（2h）。

法五：自己实现心跳检测

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。

TCP中已有SO_KEEPALIVE选项，为什么还要在应用层加入心跳包机制?
首先，我想说的是，SO_Keeplive是实现在服务器侧，客户端被动响应，缺省超时时间为120分钟，这是RFC协议标准规范。

SO_Keeplive是实现在TCP协议栈（四层），应用层的心跳实现在第七层，本质没有任何区别，但应用层需要自己来定义心跳包格式。

之所以实现在服务器侧，是因为与客户端相比，服务器侧的寿命更长，因为服务器侧需要不间断地提供服务，而客户端可能由于用户下班而合上电脑（TCP没有来得及发送FIN关闭连接），这样的话，服务器侧就会有很多不可用的TCP连接（established)，这样的连接依然会占用服务器内存资源，于是就设计这个keepalive 来检测客户端是否可用，如果几次重传keepalive ，客户端没有相应，删除连接，释放资源。

需要指出的是，超时时间是指TCP连接没有任何数据、控制字传输的时间，如果有任何数据传输，会刷新定时器，重新走表。

TCP心跳是一个备受争议的实现，只是一个option，不是强制标准。

之所以应用层需要独立实现自己的心跳，是因为超时时间较长，无法给应用层提供快速的反馈。

所以类似BGP协议就独立实现了自己的keepalive，最小可以设置一秒钟，三次没有应答即可以Reset连接，最快三秒可以检测到失效。

而三秒依然太慢，可以用另外一个协议BFD来提供更快发现链路失效，最快可以配置成10ms
，三次超时（30ms)就可以完成失效检测。

区别
tcp keepalive检查连接是否存活。
应用keppalive检测应用是否正常可响应。

举个例子。服务端死锁，无法处理任何业务请求。但是操作系统仍然可以响应网络层keepalive包。

参考文章：判断socket连接断开的方法