套接字通信的Connect()功能

Question

关于socket通信的wallclock时间的问题。我有一个功能，可以找到在中央服务器上注册的服务器。我正在通过提取服务器的 URL 和端口号并尝试通过表现得像一个简单的 TCP 客户端来连接到它们来为此功能添加一层网络检查。如果return值大于0，则说明网络正常；如果-1，则网络坏了。

printf("--Checking for network connectivity--\n");
        for(size_t i = 0; i < serverOnNetworkSize; i++) {
           UA_ServerOnNetwork *server = &serverOnNetwork[i];
           A[i] = (char *)UA_malloc(server->discoveryUrl.length+1);
           memcpy(A[i],server->discoveryUrl.data,server->discoveryUrl.length);
           A[i][server->discoveryUrl.length] = 0;
           int length = strlen(A[i]);
          
          //discovery URLs are of the form : opc.tcp://hostname:port
          
          //new addition to extract port
            B[i] = A[i] + 10;
          //printf("Hostname: %s\n", B[i]);
            char *p = strrchr(B[i], ':');
            int port = strtoul(p+1, NULL, 10);
          //printf("%d\n",port);
            B[i][length-5]='[=10=]';
          //printf("Hostname: %s\n", B[i]);
         

         
           //removing the port
           A[i][length-5]='[=10=]';
           //without initial tcp binding
           C[i] = A[i] + 10;
          //printf("Hostname: %s\n", C[i]);

          // FIND IP OF THAT HOST
           if(i!=0){
            char ip_address[50];

            find_ip_address(C[i],ip_address);  
            socketCommunication(ip_address,C[i],port);
       }
}
          printf("--Checks done!--\n");

全局函数：

int find_ip_address(char *hostname, char *ip_address)
{
      struct hostent *host_name;
      struct in_addr **ipaddress;
      int count;
      if((host_name = gethostbyname(hostname)) == NULL)
      {
            herror("\nIP Address Not Found\n");
            return 1;
      }
      else
      {
            ipaddress = (struct in_addr **) host_name->h_addr_list;
            for(count = 0; ipaddress[count] != NULL; count++)
            {
                  strcpy(ip_address, inet_ntoa(*ipaddress[count]));
                  return 0;
            }
      }
      return 1;
}

void socketCommunication(char *ip_address,char *hostname, int port){
     int clientSocket,ret;
    struct  sockaddr_in serverAddr;
    char buffer[1024];
 
    
    clientSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(clientSocket<0){
        printf("Error in connection \n");
        exit(1);
    }

    //printf("Client socket is created\n");

    memset(&serverAddr,'[=11=]',sizeof(serverAddr));

    serverAddr.sin_port = htons(port);
    serverAddr.sin_family=AF_INET;
    
    serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip_address);

    ret = connect(clientSocket,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr));
    if(ret<0){
        printf("\nLOOKS LIKE NETWORK CONNECTION HAS FAILED. HAVE A LOOK AT    THE NETWORK CONNECTIVITY at host : %s\n",hostname);
        printf("\n----Updated Status Information----:\n");
        printf("Discovery URL : opc.tcp://%s:%d\n",hostname,port);
        printf("Status:CONNECTON TIMED OUT\n");
        printf("\n");
   }

为了对此进行测试，我关闭了其中一台注册服务器的网络。当我测量时间时，它显示 18 秒、24、38 秒等不一致的值

这些值在我切换服务器网络和运行我的应用程序时出现。在同一应用程序的第二个运行上，该值有时会减少到 2 秒或 1 秒。

输出：


LOOKS LIKE NETWORK CONNECTION HAS FAILED. HAVE A LOOK AT THE NETWORK CONNECTIVITY at host : o755-gksr

----Updated Status Information----:
Discovery URL : opc.tcp://o755-gksr:4841
Status:CONNECTON TIMED OUT

--Checks done!--
Time measured: 18 seconds.

再试一次输出

--Checking for network connectivity--

LOOKS LIKE NETWORK CONNECTION HAS FAILED. HAVE A LOOK AT THE NETWORK CONNECTIVITY at host : o755-gksr

----Updated Status Information----:
Discovery URL : opc.tcp://o755-gksr:4841
Status:CONNECTON TIMED OUT

--Checks done!--
Time measured: 0 seconds.

我的问题是：为什么会显示不一致的值？如果无法连接，是否应该 return -1 并快速显示错误？是否有任何后台进程在停止之前尝试建立有限次数的连接？

请告诉我。

此致，洛山

Answer 1

connect() 行为及其超时在很大程度上取决于底层网络。目标机器宕机时 connect() 失败的原因还有很多。大多数情况下的错误是：

ETIMEDOUT - 这意味着客户端发送了 SYN，但它根本没有收到任何响应。这是一个 TCP 超时，可能会很长（分钟）。
EHOSTUNREACH - 这意味着本地 ARP 查询失败或客户端发送 SYN 和 ICMP 错误收到主机无法访问。几秒钟后检测到 ARP 查询失败。 ICMP 错误 Host Unreachable 通常由远程路由器在其 ARP 查询失败时返回。

那么，如果服务器与您的客户端位于同一网络中，您的情况会怎样：

客户端的 ARP 缓存中有服务器的 MAC 地址。
您“从其中一个注册服务器关闭网络。”。您可能从服务器或类似设备上断开电缆。
客户端调用connect。 SYN 直接从 ARP 缓存发送到 MAC 地址，最坏的情况是两分钟后使用 ETIMEDOUT 连接 returns。
客户端删除 ARP 缓存中的条目。
后续连接需要ARP解析。它要么在 3 个 ARP 请求（3 秒）后失败，要么在 ARP 缓存中的否定条目有效时立即失败。它可能只在几秒钟内有效。

如果服务器在远程网络中，则情况类似。在这种情况下，远程路由器的 ARP 缓存是有罪的。如果远程路由器无法将 IP 地址解析为 MAC 地址，则它几乎立即发送 ICMP 主机无法访问，但如果远程路由器在其 ARP 缓存中仍有目标 IP，则需要一些时间才能意识到缓存条目已过时，并且MAC 地址不可用。

套接字通信的Connect()功能

Connect() functionality of socket communication

c

sockets

tcp

client-server