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本文记录以下SO_LINGER选项的作用。

1. SO_LINGER选项的作用

设置函数close()关闭TCP连接时的行为。缺省close()的行为是，如果有数据残留在socket发送缓冲区中，则系统将继续发送这些数据给对方，等待被确认然后返回。

利用此选项，可以将此缺省行为设置为以下两种：

a) 立即关闭该链接，通过发送RST分组(而不是用正常的FIN/ACK/FIN/ACK四个分组)来关闭该链接。至于发送缓冲区中如果有未发送完的数据，则丢弃。主动关闭一方的TCP状态则跳过TIMEWAIT，直接进入CLOSED。

ps: 网上很多人想利用这一点来解决服务器上出现大量的TIMEWAIT状态的socket的问题，但是这并不是一个好主意，这种关闭方式的用途并不在这儿，实际用途在于服务器在应用层的需求。

b) 将连接的关闭设置一个超时。如果socket发送缓冲区中扔残留数据，进程进入睡眠，内核进入定时状态去尽量发送这些数据。

  • 如果在超时之前，所有的数据都发送完且被对方确认，内核用正常的FIN/ACK/FIN/ACK四个分组来关闭该链接，close()成功返回；

  • 如果超时之时，数据仍然未能成功发送及被确认，用上述a）方式来关闭此链接。close()返回EWOULDBLOCK

SO_LINGER选项使用如下结构：

struct linger{
    int l_onoff;
    int l_linger;
};

  • l_onoff为0，则该选项关闭，l_linger的值被忽略，close()用上述缺省方式关闭链接。

  • l_onoff为非0，l_linger为0，close()用上述a)方式关闭链接

  • l_onoff为非0，l_linger非0，close()用上述b)方式关闭链接。

值得一说的是，不管你用什么样的方式使用SO_LINGER，都需要大量耐心的测试来确保你的服务器程序确实是按照你的意愿在跑，因为这个选项对服务器处理小量请求的行为非常细微，简单的功能测试很难验证它的行为，上线后量大的情况下可能会出现问题，让你的服务器马上下线，大量并发的模拟实际场景压测才能保证其正确性。

1.1 SO_LINGER控制TCP异常关闭需求

SO_LINGER还有一个特点是可以用来控制TCP异常关闭需求。

终止一个链接正常的方式是发送FIN，在发送缓冲区中所有排队数据都已发送之后才发送FIN，正常情况下没有任何数据丢失。

但我们有时也有可能发送一个RST报文而不是FIN来中途关闭一个链接，这称为异常关闭。

进程关闭socket的默认方式是正常关闭，如果需要异常关闭，利用SO_LINGER选项来控制。

异常关闭一个链接对应用程序来说有两个优点：

1） 丢弃任何待发的已经无意义的数据，并立即发送RST报文段；

2） RST的接收方利用关闭方式来区分另一端执行的是异常关闭还是正常关闭。

值得注意的是，RST报文段不会导致另一端产生任何响应，另一端根本不进行确认。收到RST的一方将终止该链接，程序行为如下：

  • 阻塞模型下，内核无法主动通知应用层出错，只有应用层主动调用read()或者write()这样的IO系统调用时，内核才会利用出错来通知应用层对端RST。

  • 非阻塞模型下，select或者epoll会返回该socket fd可读，应用层对其进行读取时，read会包RST错误(ECONNRESET)。

    ps: man 3 read/ man errno



[参看]

  1. SO_LINGER作用