UNP卷一学习笔记：TCP服务器常见故障

Posted 2022-11-26 printfnothing

在使用TCP协议通信时，服务器有可能会发生以下问题：

(1)accept返回前连接中止：

三次握手完成并且连接建立后，客户端TCP发送了一个RST。在服务器看来，就在该连接已由TCP排队，等着服务器进程调用accept的时候RST到达，然后，服务器调用accept函数。

(2)服务器进程终止：

客户端和服务器开始传输数据后，服务器与该客户端传输数据的子进程被杀死，于是发生：

服务器：

(a)被杀死的子进程的所有打开描述符被关闭，并且发送一个FIN给客户端。

(b)SIGCHLD信号发给该子进程的父进程，并得到正确处理。

客户端：

没有发生特别的事，接收FIN后返回服务器一个ACK，然后继续发送数据。

服务器在接收客户端的ACK后，再收到客户端发送的新数据，会返回客户端一个RST，而这个RST被客户端接收后有可能会被客户端的进程所忽略，忽略RST的进程继续向接收RST的套接字写数据，内核就会发送一个SIGPIPE信号告知该进程，进程的写操作会返回EPIPE错误。该信号的默认处理是终止进程，因此进程如果不想被终止就必须捕获它。

(3)服务器主机崩溃：

服务器主机崩溃后，不会向客户端发送任何数据。根据TCP的重传机制，客户端会坚持一段时间向服务器重发数据，由于服务器主机崩溃，对这些数据无法响应，因此客户端在坚持一段时间后会放弃重传，并且进程会返回一个ETIMEOUT错误。，如果是中间路由器判定服务器不可达，则会返回EHOSTUNREACH或ENETUNREACH错误。

客户端要想检测出服务器主机崩溃可以采用两个办法：

(a)向服务器主动发送数据，直到返回ETIMEOUT或者EHOSTUNREACH或者ENETUNREACH错误

(b)如果不想主动发送数据也能检测出服务器主机崩溃，可以通过设置SO_KEEPALIVE套接字选项。

(4)服务器主机崩溃后重启：

服务器主机崩溃后重启，它的TCP丢失了TCP崩溃前的所有连接信息，因此会对收到的客户端数据响应一个RST。

如果客户端阻塞于read调用，会导致该调用返回ECONNRESET错误。

(5)服务器主机关机：

服务器主机如果被人为关机，UNIX系统的init进程会向所有进程发送SIGTERM信号，然后等待一段时间，再向所有仍在运行的进程发送SIGKILL信号。从进程角度，当接收到SIGTERM信号后，会有一段时间来处理SIGTERM信号，并且终止自己；如果超过了这段时间，进程还在运行就会被SIGKILL信号强制终止。服务器与客户端连接进程终止后，就会发生上述服务器子进程终止的情况。