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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

  1. 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:

代码语言:txt
复制
#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。

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