c++ - 如何在非网关接口(interface) linux 上检测互联网连接

Question

我有一个带有 2 个 NIC 的 Linux 系统，其中一个 (eth0) 是默认网关。另一个 (eth1) 不是默认网关。两者都具有与互联网连接的网络连接 - 因此链接状态已启动。

我想定期检查 eth1 以查看是否可以通过它路由 Internet 流量。在检查 eth1 时，我需要保持通过 eth0 的 Internet 流量路由不间断。如果我可以通过 eth1 建立连接，我将切换我的默认网关(因为这是我更便宜的连接)。

我试图通过打开一个套接字来检查连接，将它绑定(bind)到 eth1 并连接到一个端口。我在示例中使用了 8.8.8.8:443。

bool canConnect(const string interface)
{
    bool        result = false;
    sockaddr_in host;
    timeval     timeout;

    int sock = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK, 0);
    if (sock == -1)
        return result;

    struct ifreq ifr;
    ::strncpy(ifr.ifr_name, interface.c_str(), IFNAMSIZ);

    int res = setsockopt(_sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, &ifr, sizeof(ifr));
    if (res < 0)
    {
        ::close(sock);
        return result;
    }

    int reuse = 1;
    if (::setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(int)) < 0)
    {
        ::close(sock);
        return result;
    }

    ::inet_pton(AF_INET, "8.8.8.8", host.sin_addr);
    host.sin_family      = AF_INET;
    host.sin_port        = htons(443);

    if (::connect(sock, (struct sockaddr *)&host , sizeof(host)) < 0)
    {
        int error = errno;
        if (error != EINPROGRESS) // socket is non-blocking
        {
            ::close(sock);
            return result;
        }
    }

    fd_set writeSet;
    fd_set readSet;
    FD_ZERO(&readSet);
    FD_ZERO(&writeSet);
    FD_SET(sock, &readSet);
    FD_SET(sock, &writeSet);

    timeout.tv_sec  = 5;
    timeout.tv_usec = 0;

    int res = ::select(sock + 1, &readSet, &writeSet, NULL, &timeout);
    if (res < 0)
    {
        ::close(sock);
        return result;
    }

    else if (res == 0)
    {
        // function always exits here
        ::close(sock);
        return result;
    }

    else if (FD_ISSET(sock, &writeSet) || FD_ISSET(sock, &readSet))
    {
        int val;
        socklen_t len = sizeof(val);
        ::getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &val, &len);
        if (val == 0)
            result = true;
    }
    ::close(sock);

    return result;
}

当我运行代码时，select() 总是超时。我从来没有设法连接到 8.8.8.8:443，即使 eth1 具有 Internet 连接(我已经通过将默认网关切换到 eth1< 证明了这一点 暂时。

我是否遗漏了一些代码，或者我是否需要内核选项才能使其正常工作？

我打开了 IP 转发。

Answer 1

如果connect()成功并等待，您应该检查 select()仅可写，根本不可读。这在 connect() mangage 中说明:

EINPROGRESS
The socket is nonblocking and the connection cannot be completed immediately. It is possible to select(2) or poll(2) for completion by selecting the socket for writing. After select(2) indicates writability, use getsockopt(2) to read the SO_ERROR option at level SOL_SOCKET to determine whether connect() completed successfully (SO_ERROR is zero) or unsuccessfully (SO_ERROR is one of the usual error codes listed here, explaining the reason for the failure).

此外，套接字只有在有入站数据要读取时才可读，但您连接到 HTTPS 端口，因此在您的示例中永远不会有任何数据要读取，因为您没有发送 HTTPS 握手请求.

另外，你不应该调用 select()除非connect()实际上失败了 EINPROGRESS .如果connect()返回 0，连接成功，没有阻塞。所以，你应该移动你的 select()调用你的if (connect < 0)检查后阻止 errno .

此外，您没有将正确的套接字传递给 setsockopt(SO_BINDTODEVICE) .

此外，您没有将正确的值传递给 dst inet_pton() 的参数.你传递给它一个 in_addr , 但它期望一个 in_addr*相反。

此外，无需使用 SO_REUSEADDR在这个例子中，因为你不是 bind()在调用 connect() 之前连接到特定的本地 IP/端口对.

尝试更像这样的东西:

bool canConnect(const string &interface)
{
    bool result = false;

    int sock = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK, 0);
    if (sock == -1)
        return result;

    struct ifreq ifr;
    ::strncpy(ifr.ifr_name, interface.c_str(), IFNAMSIZ);

    int res = setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, &ifr, sizeof(ifr));
    if (res < 0)
    {
        ::close(sock);
        return result;
    }

    sockaddr_in host;
    ::inet_pton(AF_INET, "8.8.8.8", &(host.sin_addr));
    host.sin_family      = AF_INET;
    host.sin_port        = htons(443);

    result = (::connect(sock, (struct sockaddr *)&host, sizeof(host)) == 0);
    if (!result)
    {
        if (errno != EINPROGRESS) // socket is non-blocking
        {
            ::close(sock);
            return result;
        }

        fd_set writeSet;
        timeval timeout;

        FD_ZERO(&writeSet);
        FD_SET(sock, &writeSet);

        timeout.tv_sec  = 5;
        timeout.tv_usec = 0;

        res = ::select(sock + 1, NULL, &writeSet, NULL, &timeout);
        if (res <= 0)
        {
            ::close(sock);
            return result;
        }

        int val;
        socklen_t len = sizeof(val);
        ::getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &val, &len);
        result = (val == 0);
    }

    ::close(sock);
    return result;
}

也就是说，8.8.8.8是 DNS 服务器，那么您为什么会认为它也在运行 HTTPS 服务器？确保您连接到实际的 HTTPS 服务器(为什么是 HTTPS 而不是 HTTP？)。您可以考虑使用 getaddrinfo()而不是获取 www.google.com 的 IP 地址(或任何其他常用的网络服务器)而不是硬编码 8.8.8.8 .