在C#中利用Keep-Alive處理Socket網絡異常斷開的方法


網絡異常斷開原因主要有那些呢?歸納起來主要有以下兩種:

1、客戶端程序異常。

  對於這種情況,我們很好處理,因為客戶端程序異常退出會在服務端引發ConnectionReset的Socket異常(就是WinSock2中的10054異常)。只要在服務端處理這個異常就可以了。

2、網絡鏈路異常。

  如:網線拔出、交換機掉電、客戶端機器掉電。當出現這些情況的時候服務端不會出現任何異常。這樣的話上面的代碼就不能處理這種情況了。對於這種情況在MSDN里面是這樣處理的,我在這里貼出MSDN的原文:

如果您需要確定連接的當前狀態,請進行非阻止、零字節的 Send 調用。如果該調用成功返回或引發 WAEWOULDBLOCK 錯誤代碼 (10035),則該套接字仍然處於連接狀態;否則,該套接字不再處於連接狀態。

  但是我在實際應用中發現,MSDN說的這種處理方法在很多時候根本無效,無法檢測出網絡已經異常斷開了。那我們該怎么辦呢?

  我們知道,TCP有一個連接檢測機制,就是如果在指定的時間內(一般為2個小時)沒有數據傳送,會給對端發送一個Keep-Alive數據報,使用的序列號是曾經發出的最后一個報文的最后一個字節的序列號,對端如果收到這個數據,回送一個TCP的ACK,確認這個字節已經收到,這樣就知道此連接沒有被斷開。如果一段時間沒有收到對方的響應,會進行重試,重試幾次后,向對端發一個reset,然后將連接斷掉。

  在Windows中,第一次探測是在最后一次數據發送的兩個小時,然后每隔1秒探測一次,一共探測5次,如果5次都沒有收到回應的話,就會斷開這個連接。但兩個小時對於我們的項目來說顯然太長了。我們必須縮短這個時間。那么我們該如何做呢?我要利用Socket類的IOControl()函數。我們來看看這個函數能干些什么:

使用 IOControlCode 枚舉指定控制代碼,為 Socket 設置低級操作模式。
命名空間:System.Net.Sockets 程序集:System(在 system.dll 中)
語法
C# public int IOControl ( IOControlCode ioControlCode, byte[] optionInValue, byte[] optionOutValue )
參數 ioControlCode 一個 IOControlCode 值,它指定要執行的操作的控制代碼。
optionInValue Byte 類型的數組,包含操作要求的輸入數據。
optionOutValue Byte 類型的數組,包含由操作返回的輸出數據。
返回值 optionOutValue 參數中的字節數。

如:

socket.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inOptionValues,  null );

我們要搞清楚的就是inOptionValues的定義,在C++里它是一個結構體。我們來看看這個結構體:

struct tcp_keepalive 

    u_long  onoff; //是否啟用Keep-Alive
    u_long  keepalivetime; //多長時間后開始第一次探測(單位:毫秒)
    u_long  keepaliveinterval; //探測時間間隔(單位:毫秒)
}

在C#中,我們直接用一個Byte數組傳遞給函數:

uint dummy = 0;
byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];
BitConverter.GetBytes((
uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);//是否啟用Keep-Alive
BitConverter.GetBytes((
uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));//多長時間開始第一次探測
BitConverter.GetBytes((
uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);//探測時間間隔

具體實現代碼:

        public static void AcceptThread()
        
{
            Thread.CurrentThread.IsBackground 
= true;
            
while (true)
            
{
                
uint dummy = 0;
                
byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];
                BitConverter.GetBytes((
uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);
                BitConverter.GetBytes((
uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));
                BitConverter.GetBytes((
uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);
                
try
                
{
                    Accept(inOptionValues);
                }

                
catch { }
            }

        }


        
private static void Accept(byte[] inOptionValues)
        
{
            Socket socket 
= Public.s_socketHandler.Accept();
            socket.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inOptionValues, 
null);
            UserInfo info 
= new UserInfo();
            info.socket 
= socket;
            
int id = GetUserId();
            info.Index 
= id;
            Public.s_userList.Add(id, info);
            socket.BeginReceive(info.Buffer, 
0, info.Buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallBack), info);
        }

好了,這樣就成功了。

 


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