TCP之KeepAlive实现

TCP开启KeepAlive保活机制，通过解析TCP报文flag判断长连接的状态。

TCP保活机制

TCP server或TCP client一方开启便可开启其TCP的长连接保活机制。

本例子说明：
TCP server在虚拟机，TCP client在主机；
TCP server和TCP client通过VMnet8网卡进行通信；
TCP server未开启保活机制，TCP client开启保活机制。

code

TCP server

import socket

host = "172.18.101.121"
port = 6666

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind((host, port))
server_socket.listen(1)

conn, addr = server_socket.accept()

while True:
    # 打印从客户端获取的数据
    # msg = conn.recv(1024)
    # print(msg.decode())

    # 返回状态到客户端
    data = input()
    conn.send(data.encode())

    # 关闭socket条件
    if str(data) == "END":
        break

conn.close()
server_socket.close()

TCP client

import socket

host = "172.18.101.121"
port = 6666

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect((host, port))

# 开启保活机制
client_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_KEEPALIVE, True)
# TCP连接不活跃多久后开始检测
client_socket.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_KEEPIDLE, 4)
# TCP每隔多久检测一次
client_socket.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_KEEPINTVL, 2)
# TCP连续检测的最多次数
client_socket.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_KEEPCNT, 3)

while True:
    # send_data = input()
    # client_socket.send(send_data.encode())

    msg = client_socket.recv(1024)
    print(msg.decode())

    # 关闭socket
    # if str(send_data) == "END":
    #     break

client_socket.close()

Wireshark报文捕获及解析

server socket正常关闭：

server socket异常关闭：

server socket异常断线：

长连接状态的检测及处理

通过解析TCP报文判断socket的连接状态，并执行相应的操作。
代码逻辑如下：

开启TCP主动长连接并设置保活机制的线程1，线性执行，连接成功则结束，因连接失效再次触发；
开启TCP长连接检测的线程2，循环执行，一直运行：解析TCP报文，通过FIN、RST标志判断长连接的状态；
开启因TCP长连接状态而触发行为的线程3，线性执行，开线程1成功则结束：如TCP连接失效（正常关闭、异常关闭、异常断连），则关闭socket，重新执行线程1。