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TCP/IOCP构架中出现的假死连接解决方案(error :10054)

更新时间:2013-7-11:  来源:毕业论文

TCP/IOCP构架中出现的假死连接解决方案(error :10054)

如果在2台不同的公网机器,对TCP的c/s做过详细的压力测试,那么很不幸,会有很多人发现自己的server端会出现大量的假死连接。

假死连接具体表现如下:
1、在s端机器上,会有一些处于TCP_ESTABLISHED状态的“正常”连接;
2、但是在c端机器上,你的tcp客户端已经提示当前连接已经断开,比如10053/10054。
3、c端此时虽然可以断线重连s端,但是上一次的连接状态依然被s认为有效,并且得不到正确释放(例如IOCP构架中的套接字上下文及接收/发送缓冲区)。

这种情况虽然不常见,但是确实是存在的,具体造成的原因可以参考tcp/ip断开连接fin过程,如果你认为这种事情发生概率微不足道,不做任何处理的话,你的s长时间运行后,会面临大量假死连接得不到正常释放,然后服务器越来越慢,IO处理效率越来越低。

最常见诡异现象:采用IOCP的c/s构架中,明明c端closesocket了,但是s端的GCQS就是不会返回失败信息!

网上通常的解决方案:
1、对连接上的套接字做保活处理,即设置keeplive,此后如果在规定时间内无数据传输,那么tcp协议栈会自动发送keeplive探测包,以维护当前连接有效性。如果你在s端采用这个方案,那么很可惜,假死连接不会得到根本性的解决。常见现象:c端意外断电、网络异常终止、被第三方软件或防火墙干掉等。

2、c端定时发送用户层心跳包,s端针对每个已连接套接字记录最后一次收到心跳包的时间,同时开启线程定时检测:超过XX秒还未收到心跳包的套接字,kill掉,释放占用的上下文及收发缓冲区资源。

稳定的c/s构架可能不会用协议栈的keeplive(没办法100%干掉假死连接),但是一定会做用户层的心跳检测机制,当然我的项目也是这样处理的,目前反馈信息良好。

TCP/IP协议1卷,第188页。

18.7.3 检测半打开连接
    如果一方已经关闭或异常终止连接而另一方却还不知道,我们将这样的TCP连接称之为半打开(HalfOpen)的。任何一端主机异常都可能导致发生这种情况。只要不打算在半打开连接上传输数据,仍处于连接状态的一方就不会检测另一方已出现的异常。

以上是原文,半打开状态很常见,因为基于性能的考虑,TCP被故意设计成一种无状态检测的协议。
而这种情况的处理,需要心跳信号(应用层)来解决。所有IO模式下都一样,不仅限于IOCP。

服务端主动心跳,如果客户端在给定时间未回复心跳,则客户端很可能挂了

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