AF_INET与套接字

2022-08-21 14:05:01

创建套接字的函数是socket(),函数原型为：

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/socket.h>
     int socket(int domain, int type, int protocol);

其中 “int domain”参数表示套接字要使用的协议簇，协议簇的在“linux/socket.h”里有详细定义，常用的协议簇：

AF_UNIX(本机通信)
AF_INET(TCP/IP-IPv4)
AF_INET6(TCP/IP-IPv6)

其中 “type”参数指的是套接字类型，常用的类型有：

SOCK_STREAM（TCP流）
SOCK_DGRAM（UDP数据报）
SOCK_RAW（原始套接字）

最后一个 “protocol”一般设置为“0”，也就是当确定套接字使用的协议簇和类型时，这个参数的值就为0，但是有时候创建原始套接字时，并不知道要使用的协议簇和类型，也就是domain参数未知情况下，这时protocol这个参数就起作用了，它可以确定协议的种类。
socket是一个函数，那么它也有返回值，当套接字创建成功时，返回套接字，失败返回“-1”，错误代码则写入“errno”中。
创建套接字：

python中socket默认为Ipv4，tcp模式。
服务端

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind((ip,port))#绑定ip和端口号
sock.listen(5)#开启监听,允许5个连接，
while True:
    conn,addr = sock.accept()
    buf = conn.recv(1024)
    if len(buf):
        print(buf)
　　　　 conn.send(buf)
sock.close()

listen参数的问题

可以表示可建立socket连接的排队的个数

windows，mac此连接参数有效

Linux此连接参数无效，默认最大

客户端

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect((ip,port))#监听ip和端口号
sock.send(messages)
while True:
    buf = sock.recv(1024)#一次接受1024字节数据
    if len(buf):
        print(buf)
sock.close()

socket编程中主动关闭和被动关闭

tcp中server,client都可能是主动关闭方或者被动关闭方，现阐述下两者之间的关系：

客户端(client) 服务器(server)

close() Fin x -> 读通道关闭(close_wait)

写通道关闭 <- Ack x+1

读通道关闭(time_wait) <- Fin y close()

ack y+1 -> 写通道关闭

2x msl closed

closed

客户端调用函数close(),这时，客户端会发送一个FIN信号给服务器
服务器收到FIN信号，关闭套接字的读通道，并将自己的状态设置为CLOSE_WAIT（表示被动关闭），并返回一个ACK给客户端
客户端收到ACK，关闭套接字写通道
接下来服务器会调用close():
服务器close()，发送一个FIN到客户端。
客户端收到FIN，关闭读通道，并将自己的状态设置成TIME_WAIT,发送一个ACK给服务器
服务器收到ACK，关闭写通道，并将自己的状态设置为CLOSE。
客户端等待两个最大数据传输时间，然后将自己的状态设置成CLOSED。

有了上面的背景知识，对于我们系统线上一个case分析就很简单了！

首先是主动关闭日志很多，后来是被动关闭的日志

由于server端发现了大量闲置的没有Io的socket连接，有监听器在监听是否存在闲置的socket连接，就释放并关闭这些连接，time_wait就出现了，这个时候应用方客户端重启应用，释放了资源包括一些客户端连接，这个时候close_wait出现了，正好是以上日志所反映的

同时time_wait状态的连接是不会释放内核资源，所以服务端不要轻易close!

socket是全双工管道，虽然只有一对socket，但实际上是两个通道，读写是不会冲突的。

python 解决close_wait过多问题

close_wait产生的原因：

首先要知道客户端和服务端的连接是使用套接字通信的，TCP/IP协议建立连接需要三次握手，而关闭client与server的连接需要进行四步，如图：

建立连接后常用的三个状态是：ESTABLISHED 表示正在通信，TIME_WAIT 表示主动关闭，CLOSE_WAIT 表示被动关闭。

通过上图，我们来分析，什么情况下，连接处于CLOSE_WAIT状态呢？

就是服务端在被动关闭收到FIN，未发出自己FIN的情况下就处于CLOSE_WAIT状态了，通常CLOSE_WAIT的持续时间很

短，但是在某些特殊状态下就可能长时间存在，如果出现大量close_wait的现象，主要原因可能是一方关闭了socket链接，但是另一方

忙与读或者写，没有关闭连接。代码需要判断socket，一旦读到0，断开连接，read返回负，检查一下errno（ errno 是记录系统的最后

一次错误代码。），如果不是AGAIN，就断开连接。

本文部分摘自：https://www.cnblogs.com/leijiangtao/p/11883310.html

AF_INET与套接字

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listen参数的问题

socket编程中主动关闭和被动关闭

python 解决close_wait过多问题

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