c - Windows TCP 套接字默认启用 SO_KEEPALIVE？

Question

我遇到了一个关于 TCP 套接字的奇怪错误。似乎 SO_KEEPALIVE 默认在所有套接字上启用。

我写了一个简短的测试用例来创建套接字并连接到服务器。连接后，我立即使用 getsockopt 检查 SO_KEEPALIVE。该值是非零的，根据 MSDN，这意味着启用了保持事件状态。也许我误解了这一点。

我最近遇到了一个奇怪的错误，服务器连续两次断开连接。某些客户端处于已发送登录信息并等待响应的状态。即使有一个重叠的 WSARecv 发布到连接到服务器的套接字，也没有发布完成通知客户端服务器崩溃，所以我假设套接字没有完全关闭。

大约 2 小时后(实际上大约 1 小时 59 分 19 秒)，发送了一个读取完成数据包，通知客户端连接不再打开。这是我开始怀疑 SO_KEEPALIVE 的地方。

我正在尝试理解为什么会这样。这引起了一些问题，因为无论出于何种原因失去连接的客户端都应该自动重新连接到服务器；在这种情况下，因为没有收到断开连接通知，客户端直到 2 小时后才重新连接。

一个明显的解决方法是设置超时，但我想知道这种情况是如何发生的。

SO_KEEPALIVE 未由我的应用程序服务器或客户端在套接字上设置。

// Error checking is removed for this snippet, but all winsock calls succeed.
int main() {
    WORD wVersionRequested;
    WSADATA wsaData;
    int err;

    wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);
    err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);

    SOCKET foo = WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, 0, 0);

    DWORD optval;
    int optlen = sizeof(optval);
    int test = 0;
    test = getsockopt(foo, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (char*)&optval, &optlen);
    std::cout << "Returned " << optval << std::endl;

    sockaddr_in clientService; 
    clientService.sin_family = AF_INET;
    clientService.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    clientService.sin_port = htons(446);

    connect(foo, (SOCKADDR*) &clientService, sizeof(clientService));

    test = getsockopt(foo, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (char*)&optval, &optlen);
    std::cout << "Returned " << optval << std::endl;

    std::cin.get();
    return 0;
}

// Example output:
// Returned 2883584
// Returned 2883584

Answer 1

首先在 VM 上全新安装的操作系统上运行测试。我怀疑您安装的其他东西可能会影响 keep alive 设置。

其次，我怀疑启用 keep alive 是导致您出现问题的原因。如果未启用保持事件状态，那么您将永远不会从该待处理读取中获得连接关闭通知。 TCP 应该是这样工作的，它允许中间路由器离开并返回，而你既不知道也不关心。唯一会通知您失败的情况是您尝试发送但连接断开(或者，在这种情况下，如果您尝试发送但服务器已退回)。 keep alive 启用的事实意味着在 1 小时 59 分钟标记 TCP 堆栈传输 keep alive 并注意到连接已断开。如果未启用 keep alive，那么您将不得不等到您传输了一些内容。

如果您的客户需要知道连接是否断开，那么最好完全忽略 keep alive(如您所见，它会影响整个机器，即使您不是启用它的人，对我来说也不是启用它的人)一个糟糕的解决方案)。如果可以，请在您的协议(protocol)中添加应用程序级别的 ping 和/或超时。因此，也许每个命令都希望在 30 秒内得到响应，并且您每分钟都会从服务器发送一个...然后您会尽快发现连接断开，然后您可以断开连接并在那时重新连接。

我在 my server framework 上使用得很好;事实上我有一个标准 'async read timeout' connection filter和一个 'connection re-establishment' filter这使得确保连接始终有效变得微不足道。读取超时所做的只是中止现有连接，并且连接重新建立代码启动以重新创建连接，就像连接因任何其他原因关闭时一样。