바인딩된 TCP 로컬 소켓 주소가 닫힌 후 얼마 후에 사용할 수 없나요?

Question

프로그램에서 소켓을 사용할 수 없도록 만드는 아이디어는 아직 전송 중인 모든 TCP 세그먼트가 도착하여 커널에 의해 삭제되도록 허용하는 것입니다. 즉, 응용 프로그램이 close(2)소켓을 호출할 수 있지만 라우팅 지연이나 제어 패킷 결함으로 인해 TCP 연결의 다른 쪽 끝에서 일시적으로 데이터를 보낼 수 있습니다. 애플리케이션은 더 이상 TCP 세그먼트를 처리하지 않겠다고 표시했으므로 커널은 TCP 세그먼트가 들어오면 이를 폐기해야 합니다.

나는 시간 초과를 확인하기 위해 컴파일하고 사용할 수 있는 작은 프로그램을 C로 작성했습니다.

#include <stdio.h>        /* fprintf() */
#include <string.h>       /* strerror() */
#include <errno.h>        /* errno */
#include <stdlib.h>       /* strtol() */
#include <signal.h>       /* signal() */
#include <sys/time.h>     /* struct timeval */
#include <unistd.h>       /* read(), write(), close(), gettimeofday() */
#include <sys/types.h>    /* socket() */
#include <sys/socket.h>   /* socket-related stuff */
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>    /* inet_ntoa() */
float elapsed_time(struct timeval before, struct timeval after);
int
main(int ac, char **av)
{
        int opt;
        int listen_fd = -1;
        unsigned short port = 0;
        struct sockaddr_in  serv_addr;
        struct timeval before_bind;
        struct timeval after_bind;

        while (-1 != (opt = getopt(ac, av, "p:"))) {
                switch (opt) {
                case 'p':
                        port = (unsigned short)atoi(optarg);
                        break;
                }
        }

        if (0 == port) {
                fprintf(stderr, "Need a port to listen on\n");
                return 2;
        }

        if (0 > (listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))) {
                fprintf(stderr, "Opening socket: %s\n", strerror(errno));
                return 1;
        }

        memset(&serv_addr, '\0', sizeof(serv_addr));
        serv_addr.sin_family      = AF_INET;
        serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
        serv_addr.sin_port        = htons(port);

        gettimeofday(&before_bind, NULL);
        while (0 > bind(listen_fd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr))) {
                fprintf(stderr, "binding socket to port %d: %s\n",
                        ntohs(serv_addr.sin_port),
                        strerror(errno));

                sleep(1);
        }
        gettimeofday(&after_bind, NULL);
        printf("bind took %.5f seconds\n", elapsed_time(before_bind, after_bind));

        printf("# Listening on port %d\n", ntohs(serv_addr.sin_port));
        if (0 > listen(listen_fd, 100)) {
                fprintf(stderr, "listen() on fd %d: %s\n",
                        listen_fd,
                        strerror(errno));
                return 1;
        }

        {
                struct sockaddr_in  cli_addr;
                struct timeval before;
                int newfd;
                socklen_t clilen;

                clilen = sizeof(cli_addr);

                if (0 > (newfd = accept(listen_fd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &clilen))) {
                        fprintf(stderr, "accept() on fd %d: %s\n", listen_fd, strerror(errno));
                        exit(2);
                }
                gettimeofday(&before, NULL);
                printf("At %ld.%06ld\tconnected to: %s\n",
                        before.tv_sec, before.tv_usec,
                        inet_ntoa(cli_addr.sin_addr)
                );
                fflush(stdout);

                while (close(newfd) == EINTR) ;
        }

        if (0 > close(listen_fd))
                fprintf(stderr, "Closing socket: %s\n", strerror(errno));

        return 0;
}
float
elapsed_time(struct timeval before, struct timeval after)
{
        float r = 0.0;

        if (before.tv_usec > after.tv_usec) {
                after.tv_usec += 1000000;
                --after.tv_sec;
        }

        r = (float)(after.tv_sec - before.tv_sec)
                + (1.0E-6)*(float)(after.tv_usec - before.tv_usec);

        return r;
}

나는 이 프로그램을 3개의 다른 컴퓨터에서 시도했고 커널이 루트가 아닌 사용자가 소켓을 다시 여는 것을 허용하지 않을 때 55초에서 59초 사이의 가변적인 시간을 얻었습니다. 위의 코드를 "opener"라는 실행 파일로 컴파일하고 다음과 같이 실행했습니다.

./opener -p 7896; ./opener -p 7896

다른 창을 열고 다음을 수행했습니다.

telnet otherhost 7896

이로 인해 "opener"의 첫 번째 인스턴스가 연결을 수락한 다음 닫습니다. "opener"의 두 번째 인스턴스는 bind(2)매초 TCP 포트 7896에 액세스하려고 시도합니다. "opener"는 55~59초의 지연을 보고합니다.

인터넷 검색 후 다음과 같은 제안을 하는 사람들을 발견했습니다.

echo 30 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout

이 간격을 줄이기 위해. 이것은 나에게 효과가 없습니다. 내가 액세스할 수 있는 4개의 Linux 머신 중 2개는 30개, 2개는 60개입니다. 또한 값을 10으로 낮게 설정했습니다. "오프너" 프로그램과 차이가 없습니다.

이 방법:

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

그것은 상황을 변화시킵니다. 두 번째 "오프너"는 새 소켓을 얻는 데 약 3초밖에 걸리지 않았습니다.

Answer 1