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几种TCP连接中出现RST的情况

2016-02-25 23:16 531 查看
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：

01
//server.c
02
03
int
main(
int
argc,
char
**
argv)
04
{
05
int
 
listen_fd,
real_fd;
06
struct
 
sockaddr_in
listen_addr, client_addr;
07
socklen_t
len =
sizeof
(
struct
 
sockaddr_in);
08
listen_fd
= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
09
if
(listen_fd
== -1)
10
{
11
perror
(
"socket
failed   "
);
12
return
 
-1;
13
}
14
bzero(&listen_addr,
sizeof
(listen_addr));
15
listen_addr.sin_family
= AF_INET;
16
listen_addr.sin_addr.s_addr
= htonl(INADDR_ANY);
17
listen_addr.sin_port
= htons(SERV_PORT);
18
bind(listen_fd,(
struct
 
sockaddr
*)&listen_addr, len);
19
listen(listen_fd,
WAIT_COUNT);
20
while
(1)
21
{
22
real_fd
= accept(listen_fd, (
struct
 
sockaddr*)&client_addr,
&len);
23
if
(real_fd
== -1)
24
{
25
perror
(
"accpet
fail  "
);
26
return
 
-1;
27
}
28
if
(fork()
== 0)
29
{
30
close(listen_fd);
31
char
 
pcContent[4096];
32
read(real_fd,pcContent,4096);
33
close(real_fd);
34
exit
(0);
35
}
36
close(real_fd);
37
}
38
return
 
0;
39
}
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：

1
char
 
pcContent[4096];
2
read(real_fd,pcContent,4096);
3
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：

01
//client.c
02
int
 
main(
int
 
argc,
char
**
argv)
03
{
04
int
 
send_sk;
05
struct
 
sockaddr_in
s_addr;
06
socklen_t
len =
sizeof
(s_addr);
07
send_sk
= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
08
if
(send_sk
== -1)
09
{
10
perror
(
"socket
failed  "
);
11
return
 
-1;
12
}
13
bzero(&s_addr,
sizeof
(s_addr));
14
s_addr.sin_family
= AF_INET;
15
16
inet_pton(AF_INET,SER_IP,&s_addr.sin_addr);
17
s_addr.sin_port
= htons(SER_PORT);
18
if
(connect(send_sk,(
struct
 
sockaddr*)&s_addr,len)
== -1)
19
{
20
perror
(
"connect
fail  "
);
21
return
 
-1;
22
}
23
char
 
pcContent[5000]={0};
24
write(send_sk,pcContent,5000);
25
sleep(1);
26
close(send_sk);
27
}
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：

01
int
 
main(
int
 
argc,
char
**
argv) 
02
{
03
int
 
send_sk;
04
struct
 
sockaddr_in
s_addr; 
05
socklen_t
len =
sizeof
(s_addr);
06
send_sk
= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
07
if
(send_sk
== -1) 
08
{
09
perror
(
"socket
failed  "
);
10
return
 
-1;
11
}
12
bzero(&s_addr,
sizeof
(s_addr));
13
s_addr.sin_family
= AF_INET; 
14
15
inet_pton(AF_INET,SER_IP,&s_addr.sin_addr);
16
s_addr.sin_port
= htons(SER_PORT);
17
if
(connect(send_sk,(
struct
 
sockaddr*)&s_addr,len)
== -1) 
18
{
19
perror
(
"connect
fail  "
);
20
return
 
-1;
21
}
22
char
 
pcContent[4096]={0};
23
write(send_sk,pcContent,4096);
24
sleep(1);
25
write(send_sk,pcContent,4096);
26
close(send_sk);
27
}
服务端：

01
int
 
main(
int
 
argc,
char
**
argv) 
02
{
03
int
 
listen_fd,
real_fd; 
04
struct
 
sockaddr_in
listen_addr, client_addr; 
05
socklen_t
len =
sizeof
(
struct
 
sockaddr_in);
06
listen_fd
= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
07
if
(listen_fd
== -1) 
08
{
09
perror
(
"socket
failed   "
);
10
return
 
-1;
11
}
12
bzero(&listen_addr,
sizeof
(listen_addr));
13
listen_addr.sin_family
= AF_INET; 
14
listen_addr.sin_addr.s_addr
= htonl(INADDR_ANY);
15
listen_addr.sin_port
= htons(SERV_PORT);
16
bind(listen_fd,(
struct
 
sockaddr
*)&listen_addr, len);
17
listen(listen_fd,
WAIT_COUNT);
18
while
(1)
19
{
20
real_fd
= accept(listen_fd, (
struct
 
sockaddr*)&client_addr,
&len);
21
if
(real_fd
== -1) 
22
{
23
perror
(
"accpet
fail  "
);
24
return
 
-1;
25
}
26
if
(fork()
== 0) 
27
{
28
close(listen_fd);
29
char
 
pcContent[4096];
30
read(real_fd,pcContent,4096);
31
close(real_fd);
32
exit
(0);
33
}
34
close(real_fd);
35
}
36
return
 
0;
37
}
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/article/2012122.html

原文：http://www.360doc.com/content/13/0702/10/1073512_297069771.shtml
                                            

                                        

                        
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