几种TCP连接中出现RST的情况

来源:互联网 发布:淘宝中国质造加入条件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 19:24

  • UNIX网络编程上说:产生RST的三个条件是:目的地为某端口的SYN到达,然而在该端口上并没有正在监听
  • 的服务器;TCP想取消一个已有链接;TCP接收到一个根本不存在的连接上的分节。

  • 几种TCP连接中出现RST的情况
  • 1 端口未打开
  • 2 请求超时
  • 3 提前关闭
  • 4 在一个已关闭的socket上收到数据
  • 总结
  • 参考文献:
  • 应该没有人会质疑,现在是一个网络时代了。应该不少程序员在编程中需要考虑多机、局域网、广域网的各种问题。所以网络知识也是避免不了学习的。而且笔者一直觉得TCP/IP网络知识在一个程序员知识体系中必需占有一席之地的。

    在TCP协议中RST表示复位,用来异常的关闭连接,在TCP的设计中它是不可或缺的。发送RST包关闭连接时,不必等缓冲区的包都发出去,直接就丢弃缓存区的包发送RST包。而接收端收到RST包后,也不必发送ACK包来确认。

    其实在网络编程过程中,各种RST错误其实是比较难排查和找到原因的。下面我列出几种会出现RST的情况。

    1 端口未打开

    服务器程序端口未打开而客户端来连接。这种情况是最为常见和好理解的一种了。去telnet一个未打开的TCP的端口可能会出现这种错误。这个和操作系统的实现有关。在某些情况下,操作系统也会完全不理会这些发到未打开端口请求。

    比如在下面这种情况下,主机241向主机114发送一个SYN请求,表示想要连接主机114的40000端口,但是主机114上根本没有打开40000这个端口,于是就向主机241发送了一个RST。这种情况很常见。特别是服务器程序core dump之后重启之前连续出现RST的情况会经常发生。

    当然在某些操作系统的主机上,未必是这样的表现。比如向一台WINDOWS7的主机发送一个连接不存在的端口的请求,这台主机就不会回应。

    2 请求超时

    曾经遇到过这样一个情况:一个客户端连接服务器,connect返回-1并且error=EINPROGRESS。 直接telnet发现网络连接没有问题。ping没有出现丢包。用抓包工具查看,客户端是在收到服务器发出的SYN之后就莫名其妙的发送了RST。

    比如像下面这样:

    有89、27两台主机。主机89向主机27发送了一个SYN,表示希望连接8888端口,主机27回应了主机89一个SYN表示可以连接。但是主机27却很不友好,莫名其妙的发送了一个RST表示我不想连接你了。

    后来经过排查发现,在主机89上的程序在建立了socket之后,用setsockopt的SO_RCVTIMEO选项设置了recv的超时时间为100ms。而我们看上面的抓包结果表示,从主机89发出SYN到接收SYN的时间多达110ms。(从15:01:27.799961到15:01:27.961886, 小数点之后的单位是微秒)。因此主机89上的程序认为接收超时,所以发送了RST拒绝进一步发送数据。

    3 提前关闭

    关于TCP,我想我们在教科书里都读到过一句话,'TCP是一种可靠的连接'。 而这可靠有这样一种含义,那就是操作系统接收到的来自TCP连接中的每一个字节,我都会让应用程序接收到。如果应用程序不接收怎么办?你猜对了,RST。

    看两段程序:


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    //server.c
     
    intmain(intargc, char** argv) 
        intlisten_fd, real_fd; 
        structsockaddr_in listen_addr, client_addr; 
        socklen_t len = sizeof(structsockaddr_in); 
        listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
        if(listen_fd == -1) 
        
            perror("socket failed   "); 
            return-1; 
        
        bzero(&listen_addr,sizeof(listen_addr)); 
        listen_addr.sin_family = AF_INET; 
        listen_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
        listen_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); 
        bind(listen_fd,(structsockaddr *)&listen_addr, len); 
        listen(listen_fd, WAIT_COUNT); 
        while(1) 
        
            real_fd = accept(listen_fd, (structsockaddr*)&client_addr, &len); 
            if(real_fd == -1) 
            
                perror("accpet fail  "); 
                return-1; 
            
            if(fork() == 0) 
            
                close(listen_fd); 
                charpcContent[4096];
                read(real_fd,pcContent,4096);
                close(real_fd); 
                exit(0);             
            
            close(real_fd); 
        }    
        return0; 
    }
    这一段是server的最简单的代码。逻辑很简单,监听一个TCP端口然后当有客户端来连接的时候fork一个子进程来处理。注意看的是这一段fork里面的处理:



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    charpcContent[4096];
    read(real_fd,pcContent,4096);
    close(real_fd);
    每次只是读socket的前4096个字节,然后就关闭掉连接。


    然后再看一下client的代码:


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    //client.c
    intmain(intargc, char** argv) 
        intsend_sk; 
        structsockaddr_in s_addr; 
        socklen_t len = sizeof(s_addr); 
        send_sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
        if(send_sk == -1) 
        
            perror("socket failed  "); 
            return-1; 
        
        bzero(&s_addr,sizeof(s_addr)); 
        s_addr.sin_family = AF_INET; 
     
        inet_pton(AF_INET,SER_IP,&s_addr.sin_addr); 
        s_addr.sin_port = htons(SER_PORT); 
        if(connect(send_sk,(structsockaddr*)&s_addr,len) == -1) 
        
            perror("connect fail  "); 
            return-1; 
        
        charpcContent[5000]={0};
        write(send_sk,pcContent,5000);
        sleep(1);
        close(send_sk);
    }
    这段代码更简单,就是打开一个socket然后连接一个服务器并发送5000个字节。刚才我们看服务器的代码,每次只接收4096个字节,那么就是说客户端发送的剩下的4个字节服务端的应用程序没有接收到,服务器端的socket就被关闭掉,这种情况下会发生什么状况呢,还是抓包看一看。


    前三行就是TCP的3次握手,从第四行开始看,客户端的49660端口向服务器的9877端口发送了5000个字节的数据,然后服务器端发送了一个ACK进行了确认,紧接着服务器向客户端发送了一个RST断开了连接。和我们的预期一致。

    4 在一个已关闭的socket上收到数据

    如果某个socket已经关闭,但依然收到数据也会产生RST。

    代码如下:

    客户端:

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    intmain(intargc, char** argv)  
    {  
        intsend_sk;  
        structsockaddr_in s_addr;  
        socklen_t len = sizeof(s_addr);  
        send_sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
        if(send_sk == -1)  
        {  
            perror("socket failed  ");  
            return-1;  
        }  
        bzero(&s_addr,sizeof(s_addr));  
        s_addr.sin_family = AF_INET;  
     
        inet_pton(AF_INET,SER_IP,&s_addr.sin_addr);  
        s_addr.sin_port = htons(SER_PORT);  
        if(connect(send_sk,(structsockaddr*)&s_addr,len) == -1)  
        {  
            perror("connect fail  ");  
            return-1;  
        }  
        charpcContent[4096]={0};
        write(send_sk,pcContent,4096);
        sleep(1);
        write(send_sk,pcContent,4096);
        close(send_sk);
    服务端:

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    intmain(intargc, char** argv)  
    {  
        intlisten_fd, real_fd;  
        structsockaddr_in listen_addr, client_addr;  
        socklen_t len = sizeof(structsockaddr_in);  
        listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
        if(listen_fd == -1)  
        {  
            perror("socket failed   ");  
            return-1;  
        }  
        bzero(&listen_addr,sizeof(listen_addr));  
        listen_addr.sin_family = AF_INET;  
        listen_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  
        listen_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);  
        bind(listen_fd,(structsockaddr *)&listen_addr, len);  
        listen(listen_fd, WAIT_COUNT);  
        while(1)  
        {  
            real_fd = accept(listen_fd, (structsockaddr*)&client_addr, &len);  
            if(real_fd == -1)  
            {  
                perror("accpet fail  ");  
                return-1;  
            }  
            if(fork() == 0)  
            {  
                close(listen_fd);  
                charpcContent[4096];
                read(real_fd,pcContent,4096);
                close(real_fd);  
                exit(0);              
            }  
            close(real_fd);  
        }     
        return0;  
    客户端在服务端已经关闭掉socket之后,仍然在发送数据。这时服务端会产生RST。

    总结

    总结,本文讲了几种TCP连接中出现RST的情况。实际上肯定还有无数种的RST发生,我以后会慢慢收集把更多的例子加入这篇文章。

    参考文献:

    1 从TCP协议的原理来谈谈RST攻击 http://russelltao.iteye.com/blog/1405349

    2 TCP客户-服务器程序例子http://blog.csdn.net/youkuxiaobin/article/details/6917880




    tcp 出现rst情况整理


    正常情况tcp四层握手关闭连接,rst基本都是异常情况,整理如下:

    1. GFW 

    2. 对方端口未打开,发生在连接建立

       如果对方sync_backlog满了的话,sync简单被丢弃,表现为超时,而不会rst

    3. close Socket 时recv buffer 不为空

      例如,客户端发了两个请求,服务器只从buffer 读取第一个请求处理完就关闭连接,tcp层认为数据没有正确提交到应用,使用rst关闭连接。

    3. 移动链路

          移动网络下,国内是有5分钟后就回收信令,也就是IM产品,如果心跳>5分钟后服务器再给客户端发消息,就会收到rst。也要查移动网络下IM 保持<5min 心跳。

    4. 负载等设备

          负载设备需要维护连接转发策略,长时间无流量,连接也会被清除,而且很多都不告诉两层机器,新的包过来时才通告rst。

       Apple push 服务也有这个问题,而且是不可预期的偶发性连接被rst;rst 前第一个消息write 是成功的,而第二条写才会告诉你连接被重置,

      曾经被它折腾没辙,因此打开每2秒一次tcp keepalive,固定5分钟tcp连接回收,而且发现连接出错时,重发之前10s内消息。

    5. SO_LINGER 应用强制使用rst 关闭

        该选项会直接丢弃未发送完毕的send buffer,可能造成业务错误,慎用; 当然内网服务间http client 在收到应该时主动关闭,使用改选项,会节省资源。

      好像曾经测试过haproxy 某种配置下,会使用rst关闭连接,少了网络交互而且没有TIME_WAIT 问题

    6. 超过超时重传次数、网络暂时不可达

    7. TIME_WAIT 状态

      tw_recycle = 1 时,sync timestamps 比上次小时,会被rst

    7. 设置 connect_timeout

         应用设置了连接超时,sync 未完成时超时了,会发送rst终止连接。

    8. 非正常包

      连接已经关闭,seq 不正确等

    9. keepalive 超时

        公网服务tcp keepalive 最好别打开;移动网络下会增加网络负担,切容易掉线;非移动网络核心ISP设备也不一定都支持keepalive,曾经也发现过广州那边有个核心节点就不支持。

    10. 待整理

    参考:

    setsockopt :SO_LINGER 选项设置(转)

    原 几种TCP连接中出现RST的情况

     转自:http://lib.csdn.net/article/computernetworks/17971

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