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窺探 Socket 監(jiān)聽(tīng)的秘密

作者：盼盼編程
安全 數(shù)據(jù)安全
我們來(lái)看unix網(wǎng)絡(luò)編程這本書(shū)是怎樣對(duì)它的解釋?zhuān)簂isten函數(shù)把一個(gè)未連接的套接字轉(zhuǎn)換成一個(gè)被動(dòng)套接字，指示內(nèi)核應(yīng)該接受指向該套接字的鏈接請(qǐng)求。

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socket用listen函數(shù)監(jiān)聽(tīng)，listen從英語(yǔ)上理解就是一個(gè)"聽(tīng)"函數(shù)，實(shí)際上它也就是這個(gè)意思。

我們來(lái)看unix網(wǎng)絡(luò)編程這本書(shū)是怎樣對(duì)它的解釋?zhuān)簂isten函數(shù)把一個(gè)未連接的套接字轉(zhuǎn)換成一個(gè)被動(dòng)套接字，指示內(nèi)核應(yīng)該接受指向該套接字的鏈接請(qǐng)求。

該函數(shù)有2個(gè)參數(shù)，第一個(gè)我就不說(shuō)了，第二參數(shù)規(guī)定了內(nèi)核為相應(yīng)套接字排隊(duì)的最大連接個(gè)數(shù)。只看這些理論搞的人稀里糊涂，我們還是來(lái)測(cè)一下。

  1. [mapan@localhost test]$ ls 
  2. client.cpp  makefile  server.cpp 
  3. [mapan@localhost test]$  
  4. [mapan@localhost test]$ cat server.cpp  
  5. #include <unistd.h> 
  6. #include <sys/types.h> 
  7. #include <sys/socket.h> 
  8. #include <netdb.h> 
  9. #include <stdio.h> 
  10. #include <stdlib.h> 
  11. #include <string.h> 
  12. #include <ctype.h> 
  13. #include <errno.h> 
  14. #include <malloc.h> 
  15. #include <netinet/in.h> 
  16. #include <arpa/inet.h> 
  17. #include <sys/ioctl.h> 
  18. #include <stdarg.h> 
  19. #include <fcntl.h> 
  20. #include <sys/types.h> 
  21. #include <sys/wait.h> 
  22. #include <netinet/in.h> 
  23. #include <arpa/inet.h> 
  24. #include <signal.h> 
  25. #define MAXLINE 4096 
  26.  
  27.  
  28.  
  29. void main() 
  30. { 
  31.    int listenfd,connfd; 
  32.    socklen_t  clilen; 
  33.    struct sockaddr_in cliaddr,servaddr; 
  34.  
  35.    listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
  36.    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); 
  37.  
  38.    servaddr.sin_family=AF_INET; 
  39.    servaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; 
  40.    servaddr.sin_port=htons(8888); 
  41.  
  42.    bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));   
  43.    listen(listenfd,1); 
  44.  
  45.    getchar(); 
  46.    connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen); 
  47.  
  48.  
  49.  
  50.    close(connfd); 
  51.    close(listenfd); 
  52. } 
  53. [mapan@localhost test]$ cat client.cpp  
  54. #include <unistd.h> 
  55. #include <sys/types.h> 
  56. #include <sys/socket.h> 
  57. #include <netdb.h> 
  58. #include <stdio.h> 
  59. #include <stdlib.h> 
  60. #include <string.h> 
  61. #include <ctype.h> 
  62. #include <errno.h> 
  63. #include <malloc.h> 
  64. #include <netinet/in.h> 
  65. #include <arpa/inet.h> 
  66. #include <sys/ioctl.h> 
  67. #include <stdarg.h> 
  68. #include <fcntl.h> 
  69. #include <sys/types.h> 
  70. #include <sys/wait.h> 
  71. #include <netinet/in.h> 
  72. #include <arpa/inet.h> 
  73. #include <signal.h> 
  74. #define MAXLINE 4096 
  75.  
  76.  
  77. void main() 
  78. { 
  79.    int sockfd; 
  80.    struct sockaddr_in servaddr; 
  81.  
  82.  
  83.    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
  84.    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); 
  85.    servaddr.sin_family=AF_INET; 
  86.    servaddr.sin_port=htons(8888); 
  87.    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 
  88.  
  89.    int ret=connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)); 
  90.    getchar(); 
  91.  
  92.    close(sockfd); 
  93. } 
  94. [mapan@localhost test]$ cat makefile  
  95. all:server client 
  96.  
  97. server.o:server.cpp 
  98.   g++ -c server.cpp 
  99. client.o:client.cpp 
  100.   g++ -c client.cpp 
  101. server:server.o 
  102.   g++ -o server server.o 
  103. client:client.o 
  104.   g++ -o client client.o 
  105.  
  106. clean: 
  107.   rm -f server client *.o 
  108. [mapan@localhost test]$ 

請(qǐng)注意上面的服務(wù)端中，我是沒(méi)有調(diào)用accept函數(shù)的，直接調(diào)用getchar()了,跑起來(lái)。

  1. [mapan@localhost test]$ make 
  2. g++ -c server.cpp 
  3. g++ -o server server.o 
  4. g++ -c client.cpp 
  5. g++ -o client client.o 
  6. [mapan@localhost test]$ ./server  
  7.  
  8. 服務(wù)度開(kāi)啟，然后新打開(kāi)一個(gè)窗口開(kāi)啟客戶(hù)端。 
  9. [mapan@localhost TCP]$ cd ../test/ 
  10. [mapan@localhost test]$  
  11. [mapan@localhost test]$ ./client 127.0.0.1 

查看網(wǎng)絡(luò)：

  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
  5. [mapan@localhost test]$ 

看，已經(jīng)建立起一個(gè)連接了。但是我們沒(méi)有調(diào)用accept函數(shù)，連接還是建立起來(lái)了，這說(shuō)說(shuō)明accept函數(shù)和TCP三次握手沒(méi)啥關(guān)系，這也是一個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)。好，在開(kāi)啟一個(gè)新窗口運(yùn)行客戶(hù)端，查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。(新開(kāi)窗口運(yùn)行客戶(hù)端同上，這里就不用代碼演示了)

  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:34848             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  5. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
  6. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34848             ESTABLISHED 

看，又建立起一個(gè)連接。在運(yùn)行一個(gè)客戶(hù)端，看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34850             SYN_RECV     
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  5. tcp        0      0 127.0.0.1:34848             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  6. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
  7. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34848             ESTABLISHED  
  8. tcp        0      0 127.0.0.1:34850             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED 

當(dāng)?shù)谌齻€(gè)客戶(hù)端連接進(jìn)來(lái)的時(shí)候，出現(xiàn)了一個(gè)SYN_RECV，這標(biāo)明第三個(gè)客戶(hù)端沒(méi)有與服務(wù)端建立連接。

我們listen函數(shù)設(shè)置的監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列為1，那么監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列塞了2個(gè)之后就沒(méi)有往里面塞了。這下大概懂了listen函數(shù)第二個(gè)參數(shù)的意義了吧，當(dāng)參數(shù)為1的時(shí)候只能監(jiān)聽(tīng)2個(gè)套接字，這應(yīng)該是從0開(kāi)始數(shù)的。

為什么是大概呢?其實(shí)unix網(wǎng)絡(luò)編程上是這樣說(shuō)的：listen函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)是ESTABLISHED和SYN_RECV之和，只是在監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列沒(méi)有滿(mǎn)的情況下，SYN_RECV狀態(tài)不容易重現(xiàn)。這時(shí)候在服務(wù)度輸入一個(gè)字符會(huì)有啥效果呢?

答案告訴你，就是那個(gè)SYN_RECV狀態(tài)變成ESTABLISHED了，這也是 accept函數(shù)的作用。accept函數(shù)會(huì)將已完成連接隊(duì)列中的對(duì)頭項(xiàng)返回給進(jìn)程，所以SYN_RECV變成ESTABLISHED了。這個(gè)現(xiàn)象留給大家去實(shí)踐一下吧，只有自己實(shí)踐出來(lái)的東西才是自己的。

 

責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： 盼盼編程
Socket函數(shù)監(jiān)聽(tīng)
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