Скільки часу локальна адреса сокета TCP, яка була обмежена недоступною після закриття?

У Linux (мої сервери в реальному часі знаходяться на RHEL 5.5 - нижче наведені посилання LXR на версію ядра) man 7 ip:

Адреса локальної розетки TCP, яка була зв'язана, недоступна протягом деякого часу після закриття, якщо не встановлено прапор SO_REUSEADDR.

Я не використовую SO_REUSEADDR. Як довго "деякий час"? Як я можу дізнатися, як довго це триває, і як я можу це змінити?

Я гуляв навколо цього і знайшов декілька інформаційних матеріалів, жодна з яких насправді не пояснює це з точки зору програміста програми. А саме:

• TCP_TIMEWAIT_LEN в net/tcp.h"скільки часу чекати, щоб знищити стан TIME-WAIT", і фіксується на рівні "приблизно 60 секунд"
• / proc / sys / net / ipv4 / tcp_fin_timeout є "Час утримувати сокет у стані FIN-WAIT-2, якщо він був закритий нашою стороною", і "Значення за замовчуванням - 60сек."

Де я спіткнувся в тому, щоб подолати розрив між моделлю ядра життєвого циклу TCP і моделлю портів програміста, недоступними, тобто в розумінні того, як ці стани ставляться до "деякого часу".

Я вважаю, що ідея недоступності програми для сокету полягає у тому, щоб дозволити приїзду будь-яких сегментів даних TCP, які ще перебувають у транзиті, та відмовитись від ядра. Тобто програма може викликати close(2)сокет, але затримка маршрутизації або помилки управління пакетами або що ви можете дозволити іншій стороні TCP-з'єднання на деякий час надсилати дані. У програмі вказано, що більше не хоче працювати з сегментами даних TCP, тому ядро ​​повинно просто відкинути їх, коли вони надходять.

Я зламав невелику програму на C, яку ви можете скласти та використовувати, щоб побачити, як триває час очікування:

#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;
}

Я спробував цю програму на 3-х різних машинах, і я отримую змінний час, між 55 і 59 секундами, коли ядро ​​відмовляється дозволити користувачеві, котрий не має кореня, знову відкрити сокет. Я склав вищевказаний код до виконуваного файлу з назвою "відкривач" і запустив його так:

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

Я відкрив ще одне вікно і зробив це:

telnet otherhost 7896

Це змушує перший екземпляр "відкривача" прийняти з'єднання, а потім закрити його. Другий екземпляр "відкривача" намагається перейти bind(2)до порту TCP 7896 щосекунди. "Відкривач" повідомляє про затримку від 55 до 59 секунд.

Гуляючи навколо, я вважаю, що люди рекомендують це робити:

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

щоб зменшити цей інтервал. Це не працювало для мене. З чотирьох машин Linux, до яких я мав доступ, дві мали 30, а дві мали 60. Я також встановив це значення як низьке 10. Немає різниці в програмі "відкривач".

Робити це:

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

щось змінило. Другому "відкривачу" знадобилося лише близько 3 секунд, щоб дістати свою нову розетку.