linux - 连接到你自己(并占用一个端口号)

Question

我们遇到过这样一种情况:应用程序显然通过系统分配的端口号“半连接”到自身，并在 Linux(尤其是 Centos 6.4)上“卡住”。

情况如下:

(python)应用程序正在尝试连接到某个服务，假设 IP 地址为 192.168.1.201:8081。由于某种原因，分配的传出端口是 8081。连接成功但套接字上没有进一步的事件，因为它没有真正连接，而是连接了一半(我的猜测是只完成了一半的握手，Linux 正在做其余的在后台提高并行性)。套接字上的读取语句挂起，等待连接的其余部分完成。

这是一个简单的 C++ 程序，可以重现该问题。使用您正在运行的主机的 IP 地址运行它。这是奇特的，因为我们将连接套接字绑定(bind)到一个端口(这是合法的)，然后连接到相同的地址和端口而不会生成错误消息，没有“监听”，并且读取挂起。

./foo 192.168.1.201 Connected...going to read...'

ss -na ESTAB 0 0 192.168.1.201:8081 192.168.1.201:8081

如果你终止程序，套接字进入时间等待:

TIME-WAIT 0 0 192.168.1.201:8081 192.168.1.201:8081

问题是:系统分配的端口会发生这种情况吗？您能否进入出站地址/端口以某种方式最终匹配​​目标地址/端口和系统死锁的状态？这似乎就是我们所看到的。

谢谢，

-- 迈克

程序:

#include <assert.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h> 

int main(int argc, char *argv[])
{
    int ret;
    int sockfd = 0, n = 0;
    char recvBuff[1024];
    struct sockaddr_in serv_addr; 
    struct sockaddr_in sa_loc;

    if(argc != 2)
    {
        printf("\n Usage: %s <ip of server> \n",argv[0]);
        return 1;
    } 

    memset(recvBuff, '0',sizeof(recvBuff));
    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("\n Error : Could not create socket \n");
        return 1;
    } 

    memset(&sa_loc, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
    sa_loc.sin_family = AF_INET;
    sa_loc.sin_port = htons(8081);
    sa_loc.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

    ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&sa_loc, sizeof(struct sockaddr));

    if (ret != 0) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    memset(&serv_addr, '0', sizeof(serv_addr)); 

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8081); 

    if(inet_pton(AF_INET, argv[1], &serv_addr.sin_addr)<=0)
    {
        printf("\n inet_pton error occured\n");
        return 1;
    } 

    ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    if (ret != 0) {
        perror("connect");
        exit(1);
    } 

    printf("Connected...going to read...\n"); fflush(stdout);

    while ( (n = read(sockfd, recvBuff, sizeof(recvBuff)-1)) > 0) {
        recvBuff[n] = 0;
        printf("%s", recvBuff); fflush(stdout);
    } 

    if(n <= 0) {
        perror("read");
        exit(1);
    } 

    return 0;
}

Answer 1

通过将套接字绑定(bind)到一个端口，然后连接到同一个端口，您建立了一种套接字与其自身的环回连接。

Can this happen with system assigned ports?

不，它不能，因为connect(3) promise :

If the socket has not already been bound to a local address, connect() shall bind it to an address which, unless the socket's address family is AF_UNIX, is an unused local address.

这个未使用的本地地址 永远不会与正在运行的服务器 套接字绑定(bind)的地址相同。另外，如果该端口的服务器已经运行，则客户端中的 bind() 不会成功。

Can you get into a state where somehow the outbound address/port ends up matching the destination address/port and the system deadlocks?

如果我们以这种方式明确编程，通过绑定(bind)到我们随后连接到的同一个端口，我们只能进入观察状态。此外，系统 不会死锁，只有应用程序阻塞，很简单，因为它调用 read()，等待从未写入的数据。