2.2.3 Posix API与网络协议栈

简介: 2.2.3 Posix API与网络协议栈

1.connect(fd, serveraddr, size)
a. fd -> tcb
  syn
///
2.listen
a. listenfd -> tcb
b. tcb -> listen
//
3.accept
a. while(acceptqueue == NULL) {
  pthread_cond_wait();
}
b. *tcb = get_tcb_from(acceptqueue);
c. clientfd = get_fd_fdtable();
d. tcb -> clientfd;
return clientfd;

如何通过网络数据包,查找半链接队列的节点

五元组(sip, dip, sport, dport, proto)

端口65535个,如何做百万级别的连接

连接 tcb 五元组

连接断开

FIN包一般是携带包,比如携带在最后一次发送数据包的标志位上,如果一直没有发送数据,则会单独发送FIN包。

大量close_wait状态?没有及时调用close();

两端同时调用close() ? 进入CLOSING状态(下图的同时关闭状态)

思考:

使用tcpdump抓取三次握手

SYN_SENT如何转为SYN_RECV ? (同时打开)

listenfd能不能够connect ?

这里使用一个拿来即用的TCP测试程序:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
    //初始化套接字
    int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listenfd < 0)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address, sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    address.sin_port = htons(8888);
    int ret = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address));
    if (ret < 0)
    {
        perror("bind");
        return -1;
    }
    ret = listen(listenfd, 5);
    if (ret < 0)
    {
        perror("listen");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in client_address;
    socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
    int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client_address, &client_addrlength);
    if (connfd < 0)
    {
        perror("accept");
    }
    printf("The connection is successful : %d\n", connfd);
    char buf[1024] = {0};
    ret = recv(connfd, buf, 1024, 0);
    if (ret <= 0) {
        perror("recv");
    }
    printf("recv: %s\n", buf);
    close(connfd);
    close(listenfd);
    return 0;
}

程序监听在8888端口上,我们使用网络调试助手连接一下,并使用tcpdump查看8888端口的状态:

上面的是建立连接抓取的包,下面的是服务端主动断开连接发送的网络包。

仍然使用上面那个服务端程序,使用下面这个客户端程序连接,看看listenfd能不能connect:

int main(void)
{
    //初始化套接字
    int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listenfd < 0)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address, sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    address.sin_port = htons(8889);//这里绑定在8889端口
    int ret = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address));
    if (ret < 0)
    {
        perror("bind");
        return -1;
    }
    ret = listen(listenfd, 5);
    if (ret < 0)
    {
        perror("listen");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in srv_addr;
    srv_addr.sin_family = AF_INET;
    srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    srv_addr.sin_port = htons(8888);//连接8888
    //使用listenfd
    if(-1 == connect(listenfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    {
        perror("connect");
        return 1;
    } else {
        printf("connect success!");
    }
    return 0;
}

运行发现连接失败:

gaoyuelong@ubuntu:~/23040voice/06/test$ ./client 
connect: Transport endpoint is already connected

文章参考与<零声教育>的C/C++linux服务期高级架构系统教程学习:https://ke.qq.com/course/417774?flowToken=1020253

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