TCP中断了,发送方几个报文都没回复怎么办?

如果TCP意外断开,并没有正常关闭socket,双方并未按照协议上的四次挥手去断开连接。

那么这时候正在执行Recv或Send操作的一方就会因为没有任何连接中断的通知而一直等待下去,也就是会被长时间卡住。

像这种如果一方已经关闭或异常终止连接,而另一方却不知道,我们将这样的TCP连接称为半打开的。

解决意外中断办法都是利用保活机制。而保活机制分又可以让底层实现也可自己实现。

自己编写心跳包程序

在自己的程序中加入一条线程,定时向对端发送数据包,查看是否有ACK,如果有则连接正常,没有的话则连接断开。

比如,web 服务软件一般都会提供 keepalive_timeout 参数,用来指定 HTTP 长连接的超时时间。

如果设置了 HTTP 长连接的超时时间是 60 秒,web 服务软件就会启动一个定时器,如果客户端在完成一个 HTTP 请求后,在 60 秒内都没有再发起新的请求,定时器的时间一到,就会触发回调函数来释放该连接。

图片[1]-TCP中断了,发送方几个报文都没回复怎么办?-不念博客
web服务的心跳机制

启动 TCP 的keepAlive机制

以服务器端为例,如果当前server端检测到超过一定时间没有数据传输,那么会向client端发送一个心跳探测报文,如果连续几个探测报文都没有得到响应,则认为当前的 TCP 连接已经死亡,系统内核将错误信息通知给上层应用程序。

在 Linux 内核可以有对应的参数可以设置保活时间、保活探测的次数、保活探测的时间间隔,以下都为默认值:

net.ipv4.tcp_keepalive_time=7200
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=75  
net.ipv4.tcp_keepalive_probes=9
  • tcp_keepalive_time=7200:表示保活时间是 7200 秒(2小时),也就 2 小时内如果没有任何连接相关的活动,则会启动保活机制
  • tcp_keepalive_intvl=75:表示每次检测间隔 75 秒;
  • tcp_keepalive_probes=9:表示检测 9 次无响应,认为对方是不可达的,从而中断本次的连接。

也就是说在 Linux 系统中,最少需要经过 2 小时 11 分 15 秒才可以发现一个「死亡」连接。

图片[2]-TCP中断了,发送方几个报文都没回复怎么办?-不念博客

注意,应用程序若想使用 TCP 保活机制需要通过 socket 接口设置 SO_KEEPALIVE 选项才能够生效,如果没有设置,那么就无法使用 TCP 保活机制。

如果开启了 TCP 保活,需要考虑以下几种情况:

  • 第一种,对端程序是正常工作的。当 TCP 保活的探测报文发送给对端, 对端会正常响应,这样 TCP 保活时间会被重置,等待下一个 TCP 保活时间的到来。
  • 第二种,对端主机宕机并重启。当 TCP 保活的探测报文发送给对端后,对端是可以响应的,但由于没有该连接的有效信息,会产生一个 RST 报文,这样很快就会发现 TCP 连接已经被重置。
  • 第三种,是对端主机宕机(注意不是进程崩溃,进程崩溃后操作系统在回收进程资源的时候,会发送 FIN 报文,而主机宕机则是无法感知的,所以需要 TCP 保活机制来探测对方是不是发生了主机宕机),或对端由于其他原因导致报文不可达。当 TCP 保活的探测报文发送给对端后,石沉大海,没有响应,连续几次,达到保活探测次数后,TCP 会报告该 TCP 连接已经死亡
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