TCP 中出现RST的情况

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

原几种TCP连接中出现RST的情况

发表于1年前(2013-05-04 11:40) 阅读（9145） | 评论（4）

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TCP RST 网络 linux

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应该没有人会质疑，现在是一个网络时代了。应该不少程序员在编程中需要考虑多机、局域网、广域网的各种问题。所以网络知识也是避免不了学习的。而且笔者一直觉得TCP/IP网络知识在一个程序员知识体系中必需占有一席之地的。

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：

 #include<sys/socket.h>

 #include<errno.h>

 #include<netinet/in.h>

 #include<string.h>

 #include<stdio.h>

 #define SERV_PORT  60000

 #define WAIT_COUNT 10

 int main(int argc, char** argv)

 {

     int listen_fd, real_fd;

     struct sockaddr_in listen_addr, client_addr;

     socklen_t len = sizeof(struct sockaddr_in);

     listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );

     if(listen_fd == -)

     {

         perror("socket failed   ");

         return -;

     }

     bzero(&listen_addr,sizeof(listen_addr));

     listen_addr.sin_family = AF_INET;

 //    listen_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.208.170.9");

     listen_addr.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY);

     listen_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);

     bind(listen_fd,(struct sockaddr *)&listen_addr, len);

     listen(listen_fd, WAIT_COUNT);

     while()

     {

         real_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &len);

         if(real_fd == -)

         {

             perror("accpet fail  ");

             return -;

         }

         if(fork() == )

         {

             close(listen_fd);

             char pcContent[];

             read(real_fd,pcContent,);

             close(real_fd);

             exit();

         }

         close(real_fd);

     }

     return ;

 }

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：

         if(fork() == )  

         {  

             close(listen_fd);  

             char pcContent[]; 

             read(real_fd,pcContent,); 

             close(real_fd);  

             exit();              

         }

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：

 #include<sys/socket.h>

 #include<errno.h>

 #include<netinet/in.h>

 #include<string.h>

 #include<stdio.h>  

 #define BUF_LEN 1028

 #define SERV_PORT 60000

 #define SERV_IP "10.208.170.9"

 //client.c 

 int main(int argc, char** argv)  

 {  

     int send_sk;  

     struct sockaddr_in s_addr;  

     socklen_t len = sizeof(s_addr);  

     send_sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );  

     if(send_sk == -)  

     {

 #include<sys/socket.h>

 #include<errno.h>

 #include<netinet/in.h>

 #include<string.h>

 #include<stdio.h>

 #define BUF_LEN 1028

 #define SERV_PORT 60000

 #define SERV_IP "10.208.170.9"

 //client.c 

 int main(int argc, char** argv)

 {

     int send_sk;

     struct sockaddr_in s_addr;

     socklen_t len = sizeof(s_addr);

     send_sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );

     if(send_sk == -)

     {

         perror("socket failed  ");  

         return -;  

     }   

     bzero(&s_addr, sizeof(s_addr));  

     s_addr.sin_family = AF_INET;  

     inet_pton(AF_INET,SERV_IP,&s_addr.sin_addr);

     s_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);

     if(connect(send_sk,(struct sockaddr*)&s_addr,len) == -)

     {

         perror("connect fail  ");

         return -;

     }

     char pcContent[]={,,,};

     write(send_sk,pcContent,);

     sleep();

     close(send_sk);

 }

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。

我自己抓的

-bash-3.2# tcpdump -i eth0 port 60000
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes
22:55:13.816982 IP 10.208.170.10.55914 > 10.208.170.9.60000: S 1890505779:1890505779(0) win 5840 <mss 1460,sackOK,timestamp 3653881104 0,nop,wscale 7>
22:55:13.821485 IP 10.208.170.9.60000 > 10.208.170.10.55914: S 3237333984:3237333984(0) ack 1890505780 win 5792 <mss 1460,sackOK,timestamp 1499086014 3653881104,nop,wscale 6>
22:55:13.817360 IP 10.208.170.10.55914 > 10.208.170.9.60000: . ack 1 win 46 <nop,nop,timestamp 3653881105 1499086014>
22:55:13.817362 IP 10.208.170.10.55914 > 10.208.170.9.60000: . 1:2897(2896) ack 1 win 46 <nop,nop,timestamp 3653881105 1499086014>
22:55:13.817398 IP 10.208.170.9.60000 > 10.208.170.10.55914: . ack 2897 win 136 <nop,nop,timestamp 1499086014 3653881105>
22:55:13.817657 IP 10.208.170.10.55914 > 10.208.170.9.60000: . 2897:4345(1448) ack 1 win 46 <nop,nop,timestamp 3653881105 1499086014>
22:55:13.817673 IP 10.208.170.9.60000 > 10.208.170.10.55914: . ack 4345 win 181 <nop,nop,timestamp 1499086015 3653881105>
22:55:13.817658 IP 10.208.170.10.55914 > 10.208.170.9.60000: P 4345:5001(656) ack 1 win 46 <nop,nop,timestamp 3653881105 1499086014>
22:55:13.817694 IP 10.208.170.9.60000 > 10.208.170.10.55914: . ack 5001 win 272 <nop,nop,timestamp 1499086015 3653881105>
22:55:13.817845 IP 10.208.170.9.60000 > 10.208.170.10.55914: R 1:1(0) ack 5001 win 272 <nop,nop,timestamp 1499086015 3653881105>

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：

 int main(int argc, char** argv)   

 {   

     int send_sk;   

     struct sockaddr_in s_addr;   

     socklen_t len = sizeof(s_addr);   

     send_sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );   

     if(send_sk == -)   

     {   

         perror("socket failed  ");   

         return -;   

     }   

     bzero(&s_addr, sizeof(s_addr));   

     s_addr.sin_family = AF_INET;   

     inet_pton(AF_INET,SER_IP,&s_addr.sin_addr);   

     s_addr.sin_port = htons(SER_PORT);   

     if(connect(send_sk,(struct sockaddr*)&s_addr,len) == -)   

     {   

         perror("connect fail  ");   

         return -;   

     }   

     char pcContent[]={}; 

     write(send_sk,pcContent,); 

     sleep(); 

     write(send_sk,pcContent,); 

     close(send_sk); 

 }

服务器：

 int main(int argc, char** argv)

 {   

     int listen_fd, real_fd;   

     struct sockaddr_in listen_addr, client_addr;   

     socklen_t len = sizeof(struct sockaddr_in);   

     listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );   

     if(listen_fd == -)   

     {   

         perror("socket failed   ");   

         return -;   

     }   

     bzero(&listen_addr,sizeof(listen_addr));   

     listen_addr.sin_family = AF_INET;   

     listen_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   

     listen_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);   

     bind(listen_fd,(struct sockaddr *)&listen_addr, len);   

     listen(listen_fd, WAIT_COUNT);   

     while()   

     {   

         real_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &len);   

         if(real_fd == -)   

         {   

             perror("accpet fail  ");   

             return -;   

         }   

         if(fork() == )   

         {   

             close(listen_fd);   

             char pcContent[]; 

             read(real_fd,pcContent,); 

             close(real_fd);   

             exit();               

         }   

         close(real_fd);   

     }      

     return ;   

 }

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http://blog.csdn.net/youkuxiaobin/article/details/6917880