超时检测

概念

1> 在网络通信中，有很多函数是阻塞函数，会导致进程的阻塞，例如：accept、recv、recvfrom、等等

2> 为了避免进程在阻塞函数处，无休止的等待，我们可以设置一个超时时间，当时间超时后，会从阻塞函数处立即返回，继续运行后续程序

自带超时检测的函数

select

//准备一个容器 fd_set readfds;

//清空容器 FD_ZERO(&readfds);

//将0号文件描述符放入集合中

FD_SET(0, &readfds);

struct timeval tv = {5, 0};

int res = select(1, &readfds, NULL, NULL, &tv);

poll

//定义一个等待容器数组

struct pollfd pfd;

//给结构体填充内容

pfd.fd = 0; pfd.events = POLLIN;

int res = poll(&pfd, 1, 5000);

不带超时参数的函数

setsockopt

//对套接字设置接收超时时间
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = 5;         //5秒
    tv.tv_usec = 0;      

    //设置超时
    if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv))==-1)
    {
        perror("setsockopt error");
        return -1;
    }
 

alarm

也可以作为超时时间检测，在某个阻塞函数执行之前，可以启动一个定时器，当定时器时间到位后，会产生一个SIGALRM信号，默认操作是关闭进程，也可以将该信号捕获后处理其他操作

包头分析

以太网头

以太网中封装了源mac地址以及目的mac地址，还有ip类型，以太网又称之为mac头

IP头

两个IP地址：源IP与目的IP地址。

TTL：time to live, 指定数据帧可以最多经过几个路由器。当数据帧被目标方接收后，TTL清除为0.

UDP头

TCP头

Seq：序列号，占4个字节，用于给数据段进行编号的。所有非应答包的数据段，都有seq。

Ack：应答号，用于应答非应答包（握手包，挥手包，数据包）。告诉对方下一次从这个seq编号发送数据包。

SYN：握手包，连接的时候产生的包

FIN：挥手包，断开连接产生的包

PSH：数据包，传输数据时候产生的包

ACK：应答包

三次握手（重点）

三次握手的发起方，肯定是客户端

1. 第一次握手：客户端发送SYN包（SYN=1, seq=0）给服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器返回确认包。
2. 第二次握手：服务器接收到SYN包，确认客户端的SYN，发送ACK包（ACK=1 , ack=1），同时发送一个SYN包（SYN=1, seq=0），并进入SYN_RCVD状态。
3. 第三次握手：客户端接收到服务器的SYN包，以及ACK包，进入establish状态，同时向服务器发送ACK包（ACK=1, ack=1）。此时三次握手包发送完毕，服务器也进入establish状态

四次挥手（重点）

四次挥手的发起方可能是服务器，也可能是客户端

1. 第一次挥手，主动关闭方发送一个FIN包（FIN=1, seq = u）给被动方，进入FIN_WAIT_1状态；
2. 第二次挥手：被动方接收到FIN包，给主动方发送一个ACK包（ACK=1, ack=u+1）；并进入CLOKSE_WAIT状态。主动方接受到ACK包后，进入FIN_WAIT_2状态。如果有数据没有发送完毕，则继续发送，直到发送完毕为止;
3. 第三次挥手：被动方发送一个FIN包（FIN=1, seq=w），进入LAST_ACK状态.
4. 第四次挥手：主动关闭方收到FIN包，回复一个ACK包（ACK=1, ack=w+1）。被动关闭方收到主动关闭方的ACK后关闭连接。