TCP/IP编程之套接字选项详解

浅浅的花香味﹌ 2022-07-21 05:45 216阅读 0赞

**前述：**

上一篇文章已经介绍了如何设置套接字选项：[TCP/IP编程之getsockopt/setsockopt函数详解][TCP_IP_getsockopt_setsockopt]

这篇文章主要介绍TCP/IP编程中我们常用的套接字选项，并不包括全部。

**展开：**

**SO\_ERROR**

当一个套接字上发生错误时，内核会将该套接字名为so\_error的变量设置为标准的Unix Exxx值中的一个，我们称它为该套接字的待处理错误(pending error)。内核能够以下面两种方式之一立即通知进程这个错误。

(1) 通过select检查可读条件或者可写条件，select均会返回，可参考[非阻塞connect][connect]的实现的应用

(2) 如果进程使用信号驱动模式I/O模型，那就给进程或进程组产生一个SIGIO信号

**SO\_KEEPALIVE**

给套接字设置保持存活（keep-alive）的选项后，如果2小时内在该套接字的任一方向上都没有数据交换，TCP就自动给对端发送一个保持存活探测分节。默认是不开启。

通常业务服务器会实现心跳包来检测连接是否存活。

**SO\_LINGER**

本选项指定close函数对面向连接的协议（例如TCP和STCP）如何操作。默认操作是close立即返回，但是如果有数据残留在套接字发送缓冲区中，系统将试着把这些数据发送给对端。

这里有一个基本的原则：设置SO\_LINGER套接字选项后，close的成功返回只是告诉我们先前发送的数据（和FIN）已由对端TCP确认，而不能告诉我们对端应用进程是否已读取数据。如果不设置该套接字选项，那么我们连对端TCP是否确认了数据都不知道。

**SO\_RCVBUF和SO\_SNDBUF**

每个套接字都有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。这两个套接字允许我们改变这两个默认缓冲区的默认大小。

当设置TCP套接字接收缓冲区的大小时，函数调用的顺序很重要。这是因为TCP的窗口规模选项是在建立连接时用SYN分节与对端互换得到的。对于客户端，这意味着SO\_RCVBUF选项必须在调用connect之前设置；对于服务器，这意味着该选项必须在调用listen之前给监听套接字设置。给已连接套接字设置该选项对于可能存在的窗口规模选项没有任何影响，因为accept直到TCP的三路握手完成才会创建并返回套接字。这就是必须给监听套接字设置本选项的原因。（套接字缓冲区的大小总是由新创建的已连接套接字从监听套接字继承而来）

**SO\_RCVLOWAT和SO\_SNDLOWAT**

每个套接字还有一个接收低水位和一个发送低水位标记，它们由select函数使用。本质上就是检查接收缓冲区是否有数据可读，发送缓冲区是否有足够可用空间。

**SO\_REVTIMEO和SO\_SNDTIMEO**

在套接字阻塞情况下，这两个选项允许我们给套接字的接收和发送设置一个超时值，注意，访问它们的getsockopt和setsockopt函数的参数是指向timeval结构的指针。这可让我们用秒数和微秒数来规定超时。我们通过设置其值均为0来禁用超时。默认情况下这两个选项的超时都是禁止的。

**SO\_REUSEADDR和SO\_REUSEPORT**

SO\_REUSEADDR套接字选项在TCP中能起到以下作用，该套接字应该在bind函数调用前设置。

(1) SO\_REUSEADDR允许启动一个监听服务器并捆绑其端口，即使以前建立的该端口用作它们的本地端口的连接仍存在（fork编程，父进程退出，子进程accept了连接后，关闭监听套接字）

(2) SO\_REUSEADDR允许在同一个端口上启动同一个服务器的多个实例，主要每个实例捆绑一个不同的本地IP地址即可。假设本地主机有两个IP地址198.69.10.128和198.69.10.129，在调用bind函数前，设置了SO\_REUSEADDR，则可以使用不同的IP和同一个端口启动两个服务器。

更多细节参考文章：[TCP/IP编程之SO\_REUSEADDR和SO\_REUSEPORT套接字选项][TCP_IP_SO_REUSEADDR_SO_REUSEPORT]

**SO\_TYPE**

本选项返回套接字的类型，返回的整数值是一个诸如SOCK\_STREAM或SOCK\_DGRAM之类的值。本选项通常由启动时继承了套接字的进程使用。

**TCP\_MAXSEG**

本选项允许我们获取和设置TCP连接的最大分节大小（MSS）。返回值是我们的TCP可以发送给对端的最大数据量。

**TCP\_NODELAY**

开启本项将禁用Nagle算法，可参考文章：[Nagle算法][Nagle]

**ps：套接字选项的细节建议查阅《unix网络编程》·卷1·第六章，本文只是为了提示需要关注哪些套接字选项。**

参考：《unix网络编程》·卷1

[TCP_IP_getsockopt_setsockopt]: http://blog.csdn.net/daiyudong2020/article/details/51893399
[connect]: http://blog.csdn.net/daiyudong2020/article/details/51884921
[TCP_IP_SO_REUSEADDR_SO_REUSEPORT]: http://blog.csdn.net/daiyudong2020/article/details/52295026
[Nagle]: http://blog.csdn.net/daiyudong2020/article/details/50623909