unix 网络编程 第七章

1     getsockopt和setsockopt函数

套接字选项粗分为两大基本类型：一是启用或禁止某个特性的二元选项，二是取得并返回特定值的选项，参数都是以指针形式传入的。

2     套接字状态

下面的套接字选项是从监听套接字继承来的：SO_DEBUF、SO_DONTROUTE、SO_KEEPALIVE、SO_LINGER、SO_OOBINLINE、SO_RCVBUF、SO_RCVLOWAT、SO_SNDBUF、SO_SNDLOWAT、TCP_MAXSEG和TCP_NODELAY。

3     通用套接字选项

3.1  SO_BROADCAST选项

只有数据报套接字支持广播。开启或禁止进程发送广播消息的能力。若禁止后发送广播消息会返回错误。

3.2  SO_ERROR选项

内核能如下列方式当即通知进程套接字错误：

1.     阻塞在对该套接字的select上。

2.     使用信号驱动I/O，产生SIGIO信号。

只能获取不能设置，获取后清零。

进程read但没有数据返回时，read返回-1并设置errno，有数据时返回数据，write时返回-1并设置errno。随后so_error都清零。

3.3  SO_KEEPALIVE选项

设置该选项后，若是2小时内该套接字的任一方向上都没有数据交换，TCP自动给对端发送一个探测分节，会致使如下三种状况之一：

1.     对端响应ACK，一切正常。

2.     对端响应RST，对端已崩溃且已重启，返回错误，关闭套接字。

3.     对端无响应，系统在重复发送多个分节后放弃，返回错误，关闭套接字。

修改这个时间可能会影响到主机上其它的进程。用select可检测到该错误。

本选项通常由服务器使用，不过客户也可以使用。服务器也能够自行设置超时，用于清理客户，如关闭最近活动时间超过某个阈值的链接。

3.4  SO_LINGER选项

指定close面向链接的协议（TCP、SCTP）时如何操做。默认是当即返回，但试图发送缓冲区中的数据。

有三种情形：

1.     关闭本选项，采用默认设置。

2.     close时丢弃数据，不推荐。

3.     close时如有数据则睡眠，若阻塞则直到数据发送完或超过指定的时间才返回，若非阻塞则直接返回。

设置本选项后，close成功返回只代表数据和FIN已被对端TCP确认，不表明对端进程已读取数据。不设置的话，对端的确认都收不到。

可用shutdown后read来等待对方FIN（会在对端关闭后返回）。另外一个方法是使用应用级确认，服务器接收数据后发送1字节的确认信息，客户在发送后等待这个确认。

3.5  SO_OOBINLINE选项

开启时带外数据将被留在正常的输入队列中，此时接收函数的MSG_OOB标志不能用来读带外数据。

3.6  SO_RCVBUF和SO_SNDBUF选项

设置SO_RCVBUF时要在connect或listen前。UDP没有流量控制，较小的接收缓冲区很容易被接收的数据淹没，致使新数据报被丢弃。

TCP缓冲区至少应该是相应链接的MSS值的四倍。依据是TCP快速恢复算法的工做机制，它使用3个重复的确认来检测分节丢失。

管道的容量称为带宽-延迟积，是带宽和RTT相乘，缓冲区小于这个值的话会下降性能。设置缓冲区大小时应该先获取当前系统默认值再判断是否要设置一个不一样的值。

3.7  SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO选项

设置接收和发送的超时，设置为0表示禁止。默认是禁止。影响5个输入函数和5个输出函数。

3.8  SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT选项

SO_REUSEADDR选项有如下4个功用：

1.     容许监听套接字绑定一个已使用的端口，如在监听进程终止后又重启，此时派生出来的子进程还在为客户服务时。不指定的话bind会失败。全部TCP服务器都应指定本选项。

2.     容许在同一端口上启动同一服务器的多个实例，只要bind的本地IP不一样便可。有些系统不容许对已绑定了通配地址的端口再绑定具体的IP。

3.     容许单个进程绑定同一端口到多个套接字上，只要IP不一样。

4.     容许彻底重复的绑定，通常仅支持UDP。

4     TCP套接字选项

4.1  TCP_MAXSEG选项

容许获取或设置最大分节大小MSS。并不是全部系统上应用进程均可设置该选项。

4.2  TCP_NODELAY选项

开启将禁止TCP的Nagle算法。Nagle算法是指，若是链接上有数据待确认，后续待发送的小于MSS的分组就会被延迟，等待现有数据被确认，目的是减小WAN上小分组的数目。

对于小分组频繁的应用，若是WAN上的确认时间较长，会所以算法而感觉到明显的延迟。

Nagle算法常与ACK延滞算法联合使用。该算法将对数据的确认ACK延滞一段时间发送，若是这段时间内自身有数据发送到对端，就能够捎带着ACK，省掉一个分节。

若服务器不当即回送数据，客户会所以产生延迟，此时须要启动TCP_NODELAY选项。

若是客户向服务器发送的数据是分屡次发送的，发送完第一片后，由于数据未确认，客户的后面几片都会因Nagle算法而延迟，服务器由于没有接收到所有数据，不能当即回送数据，对第一片的确认因ACK延滞算法而延迟。此时有三种方法修正：

1.     用writev，一次发送多组数据。

2.     将全部数据复制到一个缓冲区中，再一次发送。

3.     用TCP_NODELAY，最不可取的方法。

5     fcntl函数

 

fcntl提供了与网络编程相关的以下特性：

1.     非阻塞I/O，设置O_NONBLOCK。

2.     信号驱动I/O，设置O_ASYNC。

3.     F_SETOWN设置SIGIO和SIGURG信号的套接字属主（pid或gid）。