linux網絡程式設計socket選項之so_linger,so_reuseaddr
linux網絡程式設計中,socket的選項很多.其中幾個比較重要的選項有:so_linger(僅僅适用于tcp,sctp), so_reuseaddr.
so_linger
在預設情況下,當調用close關閉socke的使用,close會立即傳回,但是,如果send buffer中還有資料,系統會試着先把send buffer中的資料發送出去,然後close才傳回.
so_linger選項則是用來修改這種預設操作的.于so_linger相關聯的一個結構體如下:
#include <sys/socket.h>
struct linger {
int l_onoff //0=off, nonzero=on(開關)
int l_linger //linger time(延遲時間)
}
當調用setsockopt之後,該選項産生的影響取決于linger結構體中 l_onoff和l_linger的值:
0 = l_onoff
當l_onoff被設定為0的時候,将會關閉so_linger選項,即tcp或則sctp保持預設操作:close立即傳回.l_linger值被忽略.
l_lineoff值非0，0 = l_linger
當調用close的時候,tcp連接配接會立即斷開.send buffer中未被發送的資料将被丢棄,并向對方發送一個rst資訊.值得注意的是，由于這種方式，是非正常的4中握手方式結束tcp連結，是以，tcp連接配接将不會進入time_wait狀态，這樣會導緻建立立的可能和就連接配接的資料造成混亂。具體原因詳見我的上一篇文章《linux 網絡程式設計之time_wait狀态》
l_onoff和l_linger都是非0
在這種情況下，回事的close傳回得到延遲。調用close去關閉socket的時候，核心将會延遲。也就是說，如果send buffer中還有資料尚未發送，該程序将會被休眠直到一下任何一種情況發生：
1) send buffer中的所有資料都被發送并且得到對方tcp的應答消息（這種應答并不是意味着對方應用程式已經接收到資料，在後面shutdown将會具體講道）
2) 延遲時間消耗完。在延遲時間被消耗完之後，send buffer中的所有資料都将會被丢棄。
上面1),2)兩種情況中，如果socket被設定為o_nonblock狀态，程式将不會等待close傳回，send buffer中的所有資料都将會被丢棄。是以，需要我們判斷close的傳回值。在send buffer中的所有資料都被發送之前并且延遲時間沒有消耗完，close傳回的話，close将會傳回一個ewouldblock的error.
下面用幾個執行個體來說明：
a. close預設操作：立即傳回
此種情況，close立即傳回，如果send buffer中還有資料，close将會等到所有資料被發送完之後之後傳回。由于我們并沒有等待對方tcp發送的ack資訊，是以我們隻能保證資料已經發送到對方，我們并不知道對方是否已經接受了資料。由于此種情況，tcp連接配接終止是按照正常的4次握手方式，需要經過time_wait。
b. l_onoff非0，并且使之l_linger為一個整數
在這種情況下，close會在接收到對方tcp的ack資訊之後才傳回(l_linger消耗完之前)。但是這種ack資訊隻能保證對方已經接收到資料，并不保證對方應用程式已經讀取資料。
c. l_linger設定值太小
這種情況，由于l_linger值太小，在send buffer中的資料都發送完之前，close就傳回，此種情況終止tcp連接配接，更l_linger = 0類似，tcp連接配接終止不是按照正常的4步握手，是以，tcp連接配接不會進入time_wait狀态，那麼，client會向server發送一個rst資訊.
d. shutdown，等待應用程式讀取資料
同上面的b進行對比，調用shutdown後緊接着調用read,此時read會被阻塞,直到接收到對方的fin,也就是說read是在server的應用程式調用close之後才傳回的。當server應用程式讀取到來自client的資料和fin之後，server會進入一個叫close_wait，關于close_wait，詳見我的部落格《 linux 網絡程式設計 之 tcp狀态轉換》 。那麼，如果server端要斷開該tcp連接配接，需要server應用程式調用一次close，也就意味着向client發送fin。這個時候，說明server端的應用程式已經讀取到client發送的資料和fin。read會在接收到server的fin之後傳回。是以，shutdown 可以確定server端應用程式已經讀取資料了，而不僅僅是server已經接收到資料而已。
shutdown參數如下:
shut_rd:調用shutdown的一端receive buffer将被丢棄掉,無法接受資料,但是可以發送資料,send buffer的資料可以被發送出去
shut_wr:調用shutdown的一端無法發送資料,但是可以接受資料.該參數表示不能調用send.但是如果還有資料在send buffer中,這些資料還是會被繼續發送出去的.
so_reuseaddr和so_reuseport
最近,看到csdn的linux版塊,有人提問,說為什麼server程式重新開機之後,無法連接配接,需要過一段時間才能連接配接上.我想對于這個問題,有兩種可能:一種可能就是該server一直停留在time_wait狀态.這個時候,需要等待2msl的時間才能重新連接配接上,具體細節原因請見我的另一篇文章《linux 網絡程式設計之time_wait狀态》
另一種可能就是so_reuseaddr參數設定問題.關于time_wait的我就不在這裡重述了,這裡我講一講so_reuseaddr.
so_reuseaddr允許一個server程式listen監聽并bind到一個端口,既是這個端口已經被一個正在運作的連接配接使用了.
我們一般會在下面這種情況中遇到:
一個監聽(listen)server已經啟動
當有client有連接配接請求的時候,server産生一個子程序去處理該client的事物.
server主程序終止了,但是子程序還在占用該連接配接處理client的事情.雖然子程序終止了,但是由于子程序沒有終止,該socket的引用計數不會為0，是以該socket不會被關閉.
server程式重新開機.
預設情況下,server重新開機,調用socket,bind,然後listen,會失敗.因為該端口正在被使用.如果設定so_reuseaddr,那麼server重新開機才會成功.是以,所有的tcp server都必須設定此選項,用以應對server重新開機的現象.
so_reuseaddr允許同一個端口上綁定多個ip.隻要這些ip不同.另外,還可以在綁定ip通配符.但是最好是先綁定确定的ip,最後綁定通配符ip.一面系統拒絕.簡而言之,so_reuseaddr允許多個server綁定到同一個port上,隻要這些server指定的ip不同,但是so_reuseaddr需要在bind調用之前就設定.在tcp中,不允許建立起一個已經存在的相同的ip和端口的連接配接.但是在udp中,是允許的.
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