檢查非正常斷開的tcp連接

所以我已一個一般的嵌入式web服務器boa為原形進行了從寫,專門適應嵌入式web服務器這種需要。
服務器這種需要。

為什么選用boa?

實際上我參考了很多web服務器的代碼和構架,嵌入式應用上,以多線程(進程)為構架的主流服務器(apache類)徹底歇菜了(想想跑這些玩意的大站都用了什么硬件配置就知道了),嵌入式上也來多進程???
何況根據具體需要,控制硬件的web授權很嚴格,我就允許某一公網IP端內10個人同時登錄(關鍵是考慮協同性啊,你咋通知10個人這其中某一個人的操作,魔獸爭霸才支持10個人)
所以多進程構架走不同。
select構架,boa和thttpd都很好,我參考了boa,對其進行了精簡,添加了http401認證和內置的人數限制,
計劃添加內置的聊天室。
那么這個時候我們就遇到了第一個問題,網絡協作,至少要知道用戶上線下線,那么現有的tcp socket只能檢測正常掉線,不能檢測網絡中斷。
就是我拔線了web服務器照樣認為我在線,只是沒有發送http請求而已。
首先我查了查現有的解決方案。

中文討論大部分集中在read write的表現上,可經過我嚴格的測試,在客戶端拔網線這種情況下,read write均表現正常的返回值,tcp協議層表現為不斷的從發。

查到qq等軟件使用的“心跳”即每隔一定時間發送一個包,要求客戶端回顯,這種方法可行,但不適用于web這種符合標準無法對客戶端定制的情況。(http沒有心跳包吧,查了RFC×××么有看到。 http的keepalive是一直連接的意思)
這個時候我真的感覺山窮水盡了,實在也沒別的方法。

加上被要求改進界面,就暫時先把它放了放。

幾天后, 用各種英文說法描述這個問題進行搜索,得到一個信息,很多系統tcp實現了keepalive功能,即tcp的心跳??梢灾苯訂⒂?。

好,經多方查找, 終于找到:

int keepAlive = 1;
if (setsockopt (clientSockfd,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,(void*)&keepAlive,sizeof(keepAlive)) == -1) {
printf("setsockopt SO_KEEPALIVE error!\n");
exit(0);
}

int keepIdle = 1;
/* The time (in seconds) the connection needs to remain idle before TCP starts sending keepalive probes. */
if (setsockopt (clientSockfd,SOL_TCP,TCP_KEEPIDLE,(void *)&keepIdle,sizeof(keepIdle)) == -1) {
printf("setsockopt TCP_KEEPIDLE error!\n");
exit(0);
}

int keepInterval = 1;
/* The time (in seconds) between individual keepalive probes. */
if (setsockopt (clientSockfd,SOL_TCP,TCP_KEEPINTVL,(void *)&keepInterval,sizeof(keepInterval)) == -1) {
printf("setsockopt TCP_KEEPINTVL error!\n");
exit(0);
}

int keepCount = 2;
/* The maximum number of keepalive probes TCP should send before dropping the connection. */
if (setsockopt (clientSockfd,SOL_TCP,TCP_KEEPCNT,(void *)&keepCount,sizeof(keepCount)) == -1) {
printf("setsockopt TCP_KEEPCNT error!\n");
exit(0);
}

設置啟用tcp keepalive功能。

經實測有效,有tcp心跳包,超時自動掛斷。3s內反應。

然后就是一點補救:

直接查看tcp狀態機狀態(類似netstat 指令的效果)

int tcp_state(int tcp_fd) {
struct tcp_info info;
int optlen = sizeof(struct tcp_info);
if (getsockopt (tcp_fd, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t )&optlen) < 0) {
printf ("getsockopt() TCP_INFO error\n");
exit (0);
}
printf ("%d\n",info.tcpi_state);
if (info.tcpi_state == TCP_ESTABLISHED) return 0; /
ESTABLISHED */
else return -1;
}

Tcp是面向連接的,在實際應用中通常都需要檢測連接是否還可用.如果不可用,可分為:
a. 連接的對端正常關閉.
b. 連接的對端非正常關閉,這包括對端設備掉電,程序崩潰,網絡被中斷等.這種情況是不能也無法通知對端的,所以連接會一直存在,浪費國家的資源.

tcp協議棧有個keepalive的屬性,可以主動探測socket是否可用,不過這個屬性的默認值很大.

Linux方法:
全局設置可更改/etc/sysctl.conf,加上:
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 20
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 60

在程序中設置如下:
int keepAlive = 1; // 開啟keepalive屬性
int keepIdle = 60; // 如該連接在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為5 秒
int keepCount = 3; // 探測嘗試的次數.如果第1次探測包就收到響應了,則后2次的不再發.

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));

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