C 语言中的 TCP 套接字，网络不好

Question

我正在对 Raspberry Pi（PC 中的服务器）中的 TCP 客户端应用程序以及使用 LTE 调制解调器的 PPP（点对点协议）进行一些测试。我使用带有套接字的 C 程序，检查系统调用的响应。我想测试插座在覆盖范围不好的区域是如何工作的，所以我做了一些移除天线的测试。

我已按照以下步骤操作：

1. 连接到服务器 --> OK
2. 开始发送数据（写系统调用）--> OK（我也检查了服务器）
3. 我移除了 LTE 调制解调器的天线（没有网络，无法 ping）
4. 继续发送数据（write系统调用）--> OK（服务器没有收到任何东西！！！）
5. 发送完数据并关闭socket --> OK（连接仍然打开，由于天线被移除没有数据）
6. 程序已完成
7. 我又放了天线

一段时间后，数据已上传，连接已关闭。但是我按照这个步骤做了另一个测试，但是有更多的数据，它没有上传这些数据......

不知道有没有什么办法可以保证写入TCP服务器的数据被服务器接收（我以为是TCP层保证了这一点..）。我可以使用 ACK 手动完成，但我想它必须是一种更好的方法。

发送部分代码：

    while(i<100)
    {
        sprintf(buf, "Message %d\n", i);
        Return = write(Sock_Fd, buf, strlen(buf));
        if(Return!=strlen(buf))
        {
            printf("Error sending data to TCP server. \n");
            printf("Error str: %s \n", strerror(errno));
        }
        else
        {
            printf("write successful %d\n", i);
            i++;
        }
        sleep(2);
    }

非常感谢您的帮助。

Answer 1

write()-syscall 返回 true，因为内核会缓冲数据并将其放入套接字的出队列中。当数据被发送并从对等方确认时，它会从这个队列中删除。当 OutQueue 已满时，write-syscall 将阻塞。

要确定数据是否未被对等方确认，您必须查看出队的大小。对于 linux，您可以为此使用 ioctl()：

ioctl(fd, SIOCOUTQ, &outqlen);

但是，使用带内方法来确定是否已收到数据会更加简洁和便携。

Answer 2

TCP/IP 是相当原始的技术。互联网可能听起来很新，但这确实是古董。之所以需要 TCP，是因为 IP 几乎不提供任何保证，但 TCP 实际上并没有添加那么多保证。它的主要功能是将包协议变成流协议。这意味着 TCP 保证字节顺序；没有字节会乱序到达。不要指望更多。

您会看到 TCP 之上的协议添加了额外的检查。例如。 HTTP 有著名的 HTTP 错误代码，正是因为它不能依赖来自 TCP 的错误状态。您可能必须这样做 - 或者您可以考虑将您的服务实现为 HTTP 服务。 “RESTful”是指一种 API 设计方法，它紧跟 HTTP 哲学；这可能与您有关。

Answer 3

您的第 4 和第 5 个主题的简短答案是来自 this answer 的快捷方式（阅读完整答案以获取更多信息）

一个socket有一个发送缓冲区，如果调用send()函数成功，并不意味着请求的数据真的被发送出去了，它仅仅意味着数据已经被添加到了发送缓冲区。对于 UDP 套接字，数据通常很快就会发送，如果不是立即发送的话，但是对于 TCP 套接字，在将数据添加到发送缓冲区和让 TCP 实现真正发送该数据之间可能存在相对较长的延迟。因此，当您关闭 TCP 套接字时，发送缓冲区中可能仍有待处理的数据，尚未发送，但您的代码认为它已发送，因为 send() 调用成功。如果 TCP 实现根据您的请求立即关闭套接字，那么所有这些数据都将丢失，您的代码甚至都不知道这一点。据说TCP是一个可靠的协议，像这样丢失数据并不是很可靠。这就是为什么仍然有数据要发送的套接字在您关闭它时会进入称为 TIME_WAIT 的状态。在这种状态下，它会一直等到所有待处理的数据都已成功发送或超时，在这种情况下，套接字将被强制关闭。

内核在关闭套接字之前等待的时间， 无论它是否仍有待发送数据，都称为 逗留时间。

顺便说一句：该答案还指docs，您可以在其中查看更多详细信息