1、前言
最近在寫一個測試工具,要求快速的高效率的掃描出各個服務(wù)器開放了哪些端口。當(dāng)時想了一下,ping只能檢測ip,判斷服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)是連通的,而不能判斷是否開放了端口。我們知道端口屬于網(wǎng)絡(luò)的傳輸層,因此需要用ip和端口來探測,這個時候就可以用connect來探測一下,針對TCP協(xié)議,connect函數(shù)要進(jìn)行TCP三次握手,如果connect成功,則說明服務(wù)器開放了某個端口,如果connect失敗,則說明服務(wù)器沒有開放某個端口。而connect失敗是通過超時來控制的,在規(guī)定的時間內(nèi),connect會發(fā)起多次連接,一直執(zhí)行到超時,才返回錯誤。默認(rèn)情況下,connect是阻塞的,而且默認(rèn)的超時時間為75s,正常情況下,檢測網(wǎng)絡(luò)的連通性都是毫秒級,如果要判斷10萬臺服務(wù)器的,用阻塞的默認(rèn)的connect去做,效率非常低下。因此采用非阻塞的connect,而且需要自定義超時間(我自定義超時時間為5s)。
2、非阻塞connect
對于阻塞式套接字,調(diào)用connect函數(shù)將激發(fā)TCP的三次握手過程,而且僅在連接建立成功或者出錯時才返回;對于非阻塞式套接字,如果調(diào)用connect函數(shù)會之間返回-1(表示出錯),且錯誤為EINPROGRESS,表示連接建立,建立啟動但是尚未完成;如果返回0,則表示連接已經(jīng)建立,這通常是在服務(wù)器和客戶在同一臺主機上時發(fā)生。
select是一種IO多路復(fù)用機制,它允許進(jìn)程指示內(nèi)核等待多個事件的任何一個發(fā)生,并且在有一個或者多個事件發(fā)生或者經(jīng)歷一段指定的時間后才喚醒它。connect本身并不具有設(shè)置超時功能,如果想對套接字的IO操作設(shè)置超時,可使用select函數(shù)。
對于select和非阻塞connect,注意兩點:[1] 當(dāng)連接成功建立時,描述符變成可寫; [2] 當(dāng)連接建立遇到錯誤時,描述符變?yōu)榧纯勺x,也可寫,遇到這種情況,可調(diào)用getsockopt函數(shù)。
3、實現(xiàn)步驟
(1) 創(chuàng)建socket,并利用fcntl將其設(shè)置為非阻塞
(2) 調(diào)用connect函數(shù),如果返回0,則連接建立;如果返回-1,檢查errno ,如果值為 EINPROGRESS,則連接正在建立。
(3) 為了控制連接建立時間,將該socket描述符加入到select的可讀可寫集合中,采用select函數(shù)設(shè)定超時。
(4) 如果規(guī)定時間內(nèi)成功建立,則描述符變?yōu)榭蓪?;否則,采用getsockopt函數(shù)捕獲錯誤信息
(5) 恢復(fù)套接字的文件狀態(tài)并返回。
測試代碼如下所示:
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #inc