第九讲高级socket编程.pptVIP

网络化编程 第九讲 高级socket编程 内容提要 高级IO函数 Nonblocking IO 信号驱动IO Unix domain socket Raw socket 高级IO函数 read/recv/readv/recvmsg write/send/writev/sendmsg recvmsg/sendmsg最为通用，可以替代所有的其它函数 read/write最简单，并且不限于socket recv/send 函数 常见的 flags MSG_DONTWAIT 标志 MSG_PEEK 标志 MSG_WAITALL 标志 readv/writev 函数 readv/writev 函数 readv/writev 函数 Nonblocking IO By default, sockets are blocking blocking socket 操作 输入 read, readv, recv, recvfrom, and recvmsg 输出 write, writev, send, sendto, and sendmsg 接受连接请求 accept 连接请求 connect Blocking read vs. nonblocking read Blocking read TCP, 如果没有数据，阻塞；如果哪怕有一个Byte的数据，可以返回，除非设置了MSG_WAITALL标志 UDP，如果没有报文到达，阻塞；有一个报文到达，返回 Nonblocking read 如果有数据，返回；否则，立即返回，指示错误EWOULDBLOCK Blocking write vs. nonblocking write Blocking write TCP，写操作相当于将应用程序的数据拷贝到内核的socket send缓冲区。 如果send缓冲满，操作阻塞； 否则，返回实际拷贝的数据长度（可能比预期的短） UDP，不会阻塞 Nonblocking write TCP，如果send缓冲区满，立即返回，指示错误EWOULDBLOCK Accept: Blocking vs. nonblocking accept 就是应用程序从内核的连接队列中取出一个ESTABLISHED连接【回忆】 Blocking accept 如果有ESTABLISHED连接，返回之；否则，阻塞 Nonblocking accept 如果没有，立即返回，指示错误EWOULDBLOCK listening socket的两个队列 Connect: Blocking vs. nonblocking connect 的任务是完成三次握手 Blocking connect 如果三次握手没有完成，阻塞等待完成 否则返回 Nonblocking connect 如果三次握手没有完成，立即返回，指示错误EINPROGRESS Connection Establishment A 和 B 对初始序列号进行协商 采用三次握手 Socket Timeouts 采用alarm 采用信号 IO多路复用 select 可以管理多个file descriptor 可以精确到微秒 SO_RCVTIMEO 和 SO_SNDTIMEO socket 选项 新的选项，仅限于socket 可以精确到微秒 alarm例子 参见 unpv103e/lib/connect_timeo.c 要点： SIGALRM句柄的设置与恢复信号 alarm的设置与恢复 Nonblocking read/write Echo client例子 采用select多路复用机制 见 unpv103e/nonblock/strclinonb.c 比较完整，综合考虑读、写阻塞 考虑框架 + 逻辑（Logic） 缓冲区管理 Nonblocking connect 三次握手时间 一个connect 需要花费一个 RTT 的时间 RTT时间可能在几ms（LAN）到几百ms 甚至几秒（WAN）之间 Server busy 采用nonblocking connect，多个连接建立过程可以同时进行. 这在 Web browsers中非常常见. 采用 select 等待连接建立, 设置时间限制, 减少等待时间 通常connect的超时从 75 秒到几分钟. 如果不想等那么长时间，那就有必要采用nonblocking Nonblocking connect 代码 见 unpv103e/lib/connect_nonb.c 框架要点： 设置NONBLOCKING 尝试 connect 设置 select 参数，select 监听 同时监视socket的可读、可写状态 成功 or 超时? Nonblocking connect － Web cl