socket rst_socket通信编程

socket rst_socket通信编程产生RST的三个条件:1.目的地为某端口的SYN到达,然而该端口上没有正在监听的服务器;2.TCP想取消一个已有的连接;3.TCP接收到一个根本不存在的连接上的分节; 现在模拟上面的三种情况:client:structsockaddr_inserverAdd;bzero(&serverAdd,sizeof(serverAdd));

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产生RST的三个条件:

1. 目的地为某端口的SYN到达,然而该端口上没有正在监听的服务器;

2. TCP想取消一个已有的连接;

3. TCP接收到一个根本不存在的连接上的分节;


 现在模拟上面的三种情况:

client:

struct sockaddr_in serverAdd;
    
    bzero(&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    serverAdd.sin_family = AF_INET;
    serverAdd.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERV_ADDR);
    serverAdd.sin_port = htons(SERV_PORT);
    
    int connfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    int connResult = connect(connfd, (struct sockaddr *)&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    if (connResult < 0) {
        printf("连接失败\n");
        close(connfd);
        return;
    }
    
    ssize_t writeLen;
    char sendMsg[5000] = {0};
    unsigned long long totalSize = 0;
    
    while (1) {
        
        writeLen = write(connfd, sendMsg, sizeof(sendMsg));
        if (writeLen < 0) {
            printf("发送失败 errno = \n",errno);
            return;
        }
        else
        {
            totalSize += writeLen;
            printf("发送成功 totalSize = %zd\n",totalSize);
        }       
        
    }


server:

#define SERV_PORT 8000

int main(int argc, const char * argv[])
{

    struct sockaddr_in serverAdd;
    struct sockaddr_in clientAdd;
    
    bzero(&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    serverAdd.sin_family = AF_INET;
    serverAdd.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serverAdd.sin_port = htons(SERV_PORT);
    
    socklen_t clientAddrLen;
    
    int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    int yes = 1;
    setsockopt(listenfd,
               SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
               (void *)&yes, sizeof(yes));
    
    if (listenfd < 0) {
        printf("创建socket失败\n");
        return -1;
    }
    
    int bindResult = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    if (bindResult < 0) {
        printf("绑定端口失败\n");
        close(listenfd);
        return -1;
    }
    
    listen(listenfd, 20);
    
    int connfd;
    unsigned char recvMsg[246988];
    unsigned long long totalSize = 0;
    
    clientAddrLen = sizeof(clientAdd);
    connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr *)&clientAdd,&clientAddrLen);
    if (connfd < 0) {
        printf("连接失败\n");
        return -1;
    }
    else{
//        这里我们用于测试,只接收一个连接
        close(listenfd);
    }
    
    close(connfd);
    
    return 0;
}

情况一:

不运行服务端,直接运行客户端程序:

客户端打印信息:

连接失败


用抓包工具抓包:

socket rst_socket通信编程


可以看到客户端通过connect方法发起三次握手,发送完第一个SYN分节以后,收到来自服务端的RST分节;


情况二:

运行服务端,再运行客户端程序:

客户端打印信息:

发送成功 totalSize = 5000

发送成功 totalSize = 10000

发送成功 totalSize = 15000

… …

发送成功 totalSize = 125000

发送成功 totalSize = 130000

(lldb)


可以看到客户端发送第130001-135000个字节的时候程序在write方法处崩溃,是因为TCP套接字发送缓冲区的大小为131768字节,在发送前130000个字节的时候发送缓冲区还未满,因此write方法返回成功,接着继续发送


用抓包工具抓包:

socket rst_socket通信编程


假设server和client 已经建立了连接,server调用了close, 发送FIN 段给client,此时server不能再通过socket发送和接收数据,此时client调用read,如果接收到FIN 段会返回0,但client此时还是可以write 给server的,write调用只负责把数据交给TCP发送缓冲区就可以成功返回了,所以不会出错,而server收到数据后应答一个RST段,表示服务器已经不能接收数据,连接重置,client收到RST段后无法立刻通知应用层,只把这个状态保存在TCP协议层。如果client再次调用write发数据给server,由于TCP协议层已经处于RST状态了,因此不会将数据发出,而是发一个SIGPIPE信号给应用层,SIGPIPE信号的缺省处理动作是终止程序。


当一个进程向某个已收到RST的套接字执行写操作时,(此时写操作返回EPIPE错误)内核向该进程发送一个SIGPIPE信号,该信号的默认行为是终止进程,因此进程必须捕获它以免不情愿地被终止;


继续修改客户端程序如下,服务端不变:

    struct sockaddr_in serverAdd;
    
    bzero(&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    serverAdd.sin_family = AF_INET;
    serverAdd.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERV_ADDR);
    serverAdd.sin_port = htons(SERV_PORT);
    
    int connfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    int connResult = connect(connfd, (struct sockaddr *)&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    if (connResult < 0) {
        printf("连接失败\n");
        close(connfd);
        return;
    }
    
    ssize_t writeLen;
    ssize_t readLen;
    char recvMsg[65535];
    char sendMsg[5000] = {0};
    unsigned long long totalSize = 0;
    
    while (1) {
        
        writeLen = write(connfd, sendMsg, sizeof(sendMsg));
        if (writeLen < 0) {
            printf("发送失败 errno = %d\n",errno);
            return;
        }
        else
        {
            totalSize += writeLen;
            printf("发送成功 totalSize = %zd\n",totalSize);
        }
        sleep(1);
        readLen = read(connfd, recvMsg, sizeof(recvMsg));
        if (readLen < 0) {
            printf("读取失败 errno = %d\n",errno);
            return;
        }
        else
        {
            printf("readLen:%ld\n",readLen);
        }
        
    }


客户端向服务端写5000字节以后先休眠一秒是为了将数据发送出去,确认TCP协议层已收到服务端响应的RST分节,然后再进行读操作,此时read返回-1.而不再是0;

先运行服务端,再运行客户端,客户端打印信息如下:

发送成功 totalSize = 5000

读取失败 errno = 54


#defineECONNRESET 54/* Connection reset by peer */


当一个进程向某个已收到RST的套接字执行读操作时,(此时读操作返回ECONNRESET错误)


抓包信息如下:

socket rst_socket通信编程

上述情况会引发一个问题:服务器主机进程终止或者崩溃后重启,客户端在不write的情况下不会知道,read会返回ECONNRESET错误或者超时;

解决方法用select:

1.      如果对端TCP发送一个FIN(对端进程终止),那么该套接字变为可读,并且read返回0;

2.      如果对端TCP发送一个RST(对端主机崩溃并重新启动),那么该套接字变为可读,并且read返回-1,而errno中含有确切的错误码;

这个问题在select详解中讲述


情况三:

修改客户端程序如下,服务端不变;

运行服务端,再运行客户端程序,客户端打印连接成功,if语句开头会休眠20秒,(服务端程序里面,接收一个连接以后就close套接字然后立马退出程序了)在这期间内再次打开服务端,等待客户端的读取数据的分节到达,然后返回一个RST分节给客户端,是因为TCP接收到一个根本不存在的连接上的分节;服务器主机崩溃后重启:它的TCP丢失了崩溃前的所有连接信息,因此服务器TCP对于所有收到的来自客户的数据分节响应一个RST;

struct sockaddr_in serverAdd;
    
    bzero(&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    serverAdd.sin_family = AF_INET;
    serverAdd.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERV_ADDR);
    serverAdd.sin_port = htons(SERV_PORT);
    
    int connfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    int connResult = connect(connfd, (struct sockaddr *)&serverAdd, sizeof(serverAdd));
    if (connResult < 0) {
        printf("连接失败\n");
        close(connfd);
        return;
    }
    else
    {
        printf("连接成功\n");
    }
    
    ssize_t writeLen;
    char sendMsg[5000] = {0};
    unsigned long long totalSize = 0;
   
    if (1) {
        sleep(20);

        writeLen = write(connfd, sendMsg, sizeof(sendMsg));
        if (writeLen < 0) {
            printf("发送失败 errno = %d\n",errno);
            return;
        }
        else
        {
            totalSize += writeLen;
            printf("发送成功 totalSize = %zd\n",totalSize);
        }
        
    }


抓包信息如下:


socket rst_socket通信编程

参考:

UNIX Network ProgrammingVolume 1, Third Edition: TheSockets Networking API

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    Cannot read property ‘appendChild’ of null

    2021年10月28日

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