linux应用程序: tcp检测断开机制

本文章介绍当tcp建立链接后检测断开的方式。（不考虑用户程序自己建立心跳的机制）

断开的方式归纳起来应该有两种：

①正常运行，建立连接的双方其中一方主动断开。

②中途，网线断开。

对于①的情况，会通过网线，断开的一方会继续将断开情况告知对方，此时，我们在程序中可以根据sock的属性来知道连接状态。

int tcp_is_connected(int fd)
{
    struct tcp_info info;
    int len = sizeof(info);

    if (fd <= 0) return 0;

    getsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *)&len);
    /*if (info.tcpi_state == TCP_ESTABLISHED) */
    if (info.tcpi_state == 1)  // Is connected
        return 1;
    else  // Losed
        return 0;
}

对于②的情况，我们需要运用tcp的keepalive机制。

keepalive机制就是通过监控网口上数据的交互，当一段时间没有数据交互，启动keepalive的一方会发送一个检测帧，询问另一方在不在线，正常情况，另一方会马上回复一个帧。当多次询问无果后，确认另一方没在线，应该断开连接。

开启keepalive属性的代码如下：

int SetKeepAlive(int fd, int idle, int cnt, int intv)
{  
    int alive;
    /*int flag, idle, cnt, intv;  */

    /* Set: use keepalive on fd */  
    alive = 1;  
    if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &alive,  sizeof alive) != 0)  
    {  
        perror("Set keepalive fail");  
        return -1;  
    }  

    /* idle秒钟无数据，触发保活机制，发送保活包 */  
    /*idle = 10;  */
    if (setsockopt (fd, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, &idle, sizeof idle) != 0)  
    {  
        perror("Set keepalive idle fail");  
        return -1;  
    }  

    /* 如果没有收到回应，则intv秒钟后重发保活包 */  
    /*intv = 5;  */
    if (setsockopt (fd, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, &intv, sizeof intv) != 0)  
    {  
        perror("Set keepalive intv fail");  
        return -1;  
    }  

    /* 连续cnt次没收到保活包，视为连接失效 */  
    /*cnt = 3;  */
    if (setsockopt (fd, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, &cnt, sizeof cnt) != 0)  
    {  
        perror("Set keepalive cnt fail");  
        return -1;  
    }  

    return 0;  
}

一个实例：

开启keepalive的一方是 192.168.15.11，作为的tcp的客户端

另一方是 192.168.15.110，作为的是tcp的服务器

如果仅仅有①这种机制的话，当你在建立连接后拔掉网线，读取sock属性，属性是连接状态的，此时就要用到keepalive机制了。

用上边的函数设置keepalive机制，用户数据没有收发

SetKeepAlive(gtcp_set.fd, 6, 2, 2);

用wireshark抓取的断开的一段时间的数据如下：

从左到右列表示的意思依次是时间，原地址，目的地址，协议。。

我们看到，图上的①②③经历的时间都是6s，这是正常的keepalive询问，网线还没有断开的状态，③之后是网线断开，当网线断开192.168.15.11在194s发送询问，192.168.15.110并没有回复数据, 2s之后196s发送询问，依然没有回复，第二次2s后198，依然没有回复，视为连路断开。

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