linux socket 状态

Linux中的socket状态主要包括以下几种：

基础概念

Socket是网络通信的端点，它允许不同计算机上的进程进行数据交换。在Linux系统中，socket有多种状态来表示其当前的使用情况和连接状态。

主要状态及含义

LISTEN：
- 含义：服务器端socket正在监听来自客户端的连接请求。
- 应用场景：Web服务器、数据库服务器等在等待客户端连接时处于此状态。

SYN_SENT：
- 含义：客户端已经发送了SYN（同步）包给服务器，等待服务器确认。
- 应用场景：客户端发起连接请求时进入此状态。
SYN_RECV：
- 含义：服务器收到了客户端的SYN包，并发送了ACK（确认）包，但还未完成三次握手。
- 应用场景：服务器在处理新的连接请求时的中间状态。
ESTABLISHED：
- 含义：连接已经建立，数据可以双向传输。
- 应用场景：正常的通信过程中，数据传输阶段的状态。
FIN_WAIT1：
- 含义：主动关闭连接的一方发送了FIN（结束）包，等待对方的ACK确认。
- 应用场景：一方完成数据发送，开始关闭连接时的状态。
FIN_WAIT2：
- 含义：收到对方ACK确认后，等待对方发送FIN包。
- 应用场景：继续等待对方关闭连接的阶段。
CLOSE_WAIT：
- 含义：被动关闭连接的一方收到FIN包并发送ACK后，等待本地应用程序关闭连接。
- 应用场景：服务器端在处理完请求后，等待应用程序通知关闭连接。
CLOSING：
- 含义：双方同时发送FIN包，等待对方的ACK确认。
- 应用场景：非常罕见的情况，双方几乎同时发起关闭请求。
LAST_ACK：
- 含义：发送FIN包并收到对方的FIN包及ACK后，等待最后的ACK确认。
- 应用场景：连接即将完全关闭前的最后阶段。
TIME_WAIT：
- 含义：发送最后的ACK确认后，等待一段时间以确保对方收到ACK。
- 应用场景：防止旧连接的数据包在新的连接上出现，保证连接的可靠性。

可能遇到的问题及解决方法

状态长时间停留在TIME_WAIT：
- 原因：可能是由于网络延迟或对方未及时响应ACK。
- 解决方法：调整内核参数，如减少TIME_WAIT状态的持续时间或启用tcp_tw_recycle（需谨慎使用，可能引发其他问题）。
大量CLOSE_WAIT状态：
- 原因：通常是因为服务器端应用程序没有正确关闭连接。
- 解决方法：检查并修复应用程序代码，确保在适当的时候调用close()函数关闭socket。

示例代码

以下是一个简单的TCP服务器示例，展示了如何创建和使用socket：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

#define PORT 8080

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};

    // 创建socket文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 绑定socket
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 监听
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Listening on port %d...\n", PORT);

    while (1) {
        // 接受新连接
        if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
            perror("accept");
            close(server_fd);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        read(new_socket, buffer, 1024);
        printf("Received: %s\n", buffer);
        send(new_socket, "Hello from server", strlen("Hello from server"), 0);
        close(new_socket);
    }

    return 0;
}

通过理解和监控这些状态，可以更好地管理和优化网络应用的性能和稳定性。