强制重启处于TIME_WAIT状态的sock

布满荆棘的人生 2022-02-02 16:57 257阅读 0赞

有时候我们希望避免TIME\_WAIT状态，因为当程序退出后，我们希望能够立即重启它。但由于处在TIME\_WAIT状态的连接还占用着端口，程序将无法启动（直到2MSL超时时间结束）。考虑一个例子：在测试机器ernest-laptop上以客户端方式运行nc命令，登录本机的Web服务，且明确指定客户端使用12345端口与服务器通信。然后从终端输入Ctrl+C终止客户端程序，接着又立即重启nc程序，以完全相同的方式再次连接本机的Web服务。具体操作如下：

$ nc –p 12345 192.168.1.108 80  
    ctrl+C       # 中断客户端程序  
    $ nc –p 12345 192.168.1.108 80  #重启客户端程序，重新建立连接  
    nc: bind failed: Address already in use #输出显示连接失败，因为12345端口仍被占用  
    $ netstat –nat    #用netstat命令查看连接状态  
    Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address        State  
    tcp        0      0 192.168.1.108:12345     192.168.1.108:80     TIME_WAIT

这里我们使用netstat命令查看连接的状态。其输出显示，客户端程序被中断后，连接进入TIME\_WAIT状态，12345端口仍被占用，所以客户端重启失败。

对客户端程序来说，我们通常不用担心上面描述的重启问题。因为客户端一般使用系统自动分配的临时端口号来建立连接，而由于随机性，临时端口号一般和程序上一次使用的端口号（还处于TIME\_WAIT状态的那个连接使用的端口号）不同，所以客户端程序一般可以立即重启。上面的例子仅仅是为了说明问题，我们强制客户端使用12345端口，这才导致立即重启客户端程序失败。

但如果是服务器主动关闭连接后异常终止，则因为它总是使用同一个知名服务端口号，所以连接的TIME\_WAIT状态将导致它不能立即重启。不过，我们可以通过socket选项SO\_REUSEADDR来强制进程立即使用处于TIME\_WAIT状态的连接占用的端口：

int sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
    assert(sock >= 0);
    int reuse = 1;
    setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse));
    
    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address,sizeof(address));
    adddress.sin_family = AF_INEF;
    inet_pton(AF_INEF,ip,&address.sin_addr);
    address.sin_port = htons(port);
    int ret = bind(sock,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address));

经过setsockopt的设置之后，即使 sock处于TIME\_WAIT状态，与之绑定的socket地址也可以立即被重用。

参考：《Linux高性能服务器编程》