尴尬的CLOSE

摘要： 本文阐述了为何 socket 连接锁定在 CLOSE_WAIT 状态，以及通过什么措施力求避免这种情况。   不久前，我的 Socket Client 程序遇到了一个非常尴尬的错误。它本来应该在一个 socket 长连接上持续不断地向服务器发送数据，如果 socket 连接断开，那么程序会自动不断地重试建立连接。 有一天发现程序在不断尝试建立连接，但是总是失败。用 netstat 查看，这个程序竟然有上千个 socket 连接处于 CLOSE_WAIT 状态，以至于达到了上限，所以无法建立新的 socket 连接了。 为什么会这样呢？ 它们为什么会都处在 CLOSE_WAIT 状态呢？ CLOSE_WAIT状态的生成原因 首先我们知道，如果我们的 Client 程序处于 CLOSE_WAIT 状态的话，说明套接字是被动关闭的！ 因为如果是 Server 端主动断掉当前连接的话，那么双方关闭这个 TCP 连接共需要四个 packet ：        Server ---> FIN ---> Client        Server <--- ACK <--- Client     这 时候 Server 端处于 FIN_WAIT_2 状态；而我们的程序处于 CLOSE_WAIT 状态。        Server <--- FIN <--- Client 这 时 Client 发送 FIN 给 Server ， Client 就置为 LAST_ACK 状 态。         Server ---> ACK ---> Client Server 回应了 ACK ，那么 Client 的套接字才会真正置为 CLOSED 状态。   我们的程序处于 CLOSE_WAIT 状态，而不是 LAST_ACK 状 态 ，说明还没有发 FIN 给 Server ，那么可能是在关闭连接之前还有许多数据要发送或者其他事要做，导致没有发这个 FIN packet 。   原因知道了，那么为什么不发 FIN 包呢，难道会在关闭己方连接前有那么多事情要做吗？ 还有一个问题，为什么有数千个连接都处于这个状态呢？难道那段时间内，服务器端总是主动拆除我们的连接吗？   不管怎么样，我们必须防止类似情况再度发生！ 首先，我们要防止不断开辟新的 端口 ，这可以通过设置 SO_REUSEADDR 套接字选项做到： 重用本地地址和端口 以前我总是一个端口不行，就换一个新的使用，所以导致让数千个端口进入 CLOSE_WAIT 状态。如果下次还发生这种尴尬状况，我希望加一个限定，只是当前这个端口处于 CLOSE_WAIT 状态！ 在调用 sockConnected = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 之后，我们要设置该套接字的选项来重用： /// 允许重用本地地址和端口: /// 这样的好处是，即使socket断了，调用前面的socket函数也不会占用另一个，而是始终就是一个端口 /// 这样防止socket始终连接不上，那么按照原来的做法，会不断地换端口。 int nREUSEADDR = 1; setsockopt(sockConnected,               SOL_SOCKET,               SO_REUSEADDR,               (const char*)&nREUSEADDR,               sizeof(int)); 教科书上是这么说的：这样，假如服务器关闭或者退出，造成本地地址和端口都处于 TIME_WAIT 状态，那么 SO_REUSEADDR 就显得非常有用。 也许我们无法避免被冻结在 CLOSE_WAIT 状态永远不出现，但起码可以保证不会占用新的端口。 其次，我们要设置 SO_LINGER 套接字选项： 从容关闭还是强行关闭？ LINGER 是“拖延”的意思。 默认情况下 (Win2k) ， SO_DONTLINGER 套接字选项的是 1 ； SO_LINGER 选项是， linger 为 {l_onoff ： 0 ， l_linger ： 0} 。 如果在发送数据的过程中 (send() 没有完成，还有数据没发送 ) 而调用了 closesocket() ，以前我们一般采取的措施是“从容关闭”： 因为在退出服务或者每次重新建立 socket 之前，我都会先调用 /// 先将双向的通讯关闭      shutdown(sockConnected, SD_BOTH);      /// 安全起见，每次建立Socket连接前，先把这个旧连接关闭 closesocket(sockConnected);   我们这次要这么做： 设置 SO_LINGER 为零（亦即 linger 结构中的 l_onoff 域设为非零，但 l_linger 为 0 ） ，便不用担心 closesocket 调用进入“锁定”状态（等待完成），不论是否有排队数据未发送或未被确认。这种关闭方式称为“强行关闭”，因为套接字的虚电路立即被复位，尚未发出的所有数据都会丢失。在远端的 recv() 调用都会失败，并返回 WSAECONNRESET 错误。 在 connect 成功建立连接之后设置该选项： linger m_sLinger; m_sLinger.l_onoff = 1;  // ( 在closesocket()调用,但是还有数据没发送完毕的时候容许逗留) m_sLinger.l_linger = 0; // ( 容许逗留的时间为0秒) setsockopt(sockConnected,          SOL_SOCKET,          SO_LINGER,          (const char*)&m_sLinger,          sizeof(linger));   总结 也许我们避免不了 CLOSE_WAIT 状态冻结的再次出现，但我们会使影响降到最小，希望那个重用套接字选项能够使得下一次重新建立连接时可以把 CLOSE_WAIT 状态踢掉。