我可以将任意源 IP 绑定到套接字吗?

Can I bind an arbitrary source IP to a socket?

本文关键字：套接字 绑定 任意源 IP 我可以      更新时间：2023-10-16

我有一个在无限循环中运行的TCP服务器，如以下伪代码：

while (true)
{
    auto new_connected_socket = accept(listening_socket,...); 
    // Here it may block for a long time
    std::thread(fn_new_connection_handler, new_connected_socket);
}

如果管理员想要停止TCP服务器，则必须很好地打破无限循环。

我想到的一种方法是使用特殊的套接字连接到TCP服务器。套接字之所以"特殊"，是因为它的源IP是"特殊的"，例如，255.255.255.255显然不是有效的源IP。

如果它是合法的，那么客户端伪代码可能如下所示：

auto special_socket = socket(...);
bind(special_socket, "255.255.255.255", ...);
connect(special_socket, tcp_server_addr, ...);

服务器端伪代码可以如下所示：

while (true)
{
    auto new_connected_socket = accept(listening_socket,...);
    // Here it may block for a long time
    if (IsSpecialSourceIp(new_connected_socket))
    {
        break; // Exit the server thread.
    }
    else
    {
        std::thread(fn_new_connection_handler, new_connected_socket);
    }
}

这个灵魂可行吗？

如接受手册页中所述 （ man 2 accept ） 您可以将套接字标记为非阻塞操作，并使用选择或轮询来确定连接是否正在等待。甚至反复调用 accept 并检查 EAGAIN 或 EWILLBLOCK 作为返回值，中间有足够的停顿。

当然，选择

或轮询是更好的选择，因为您不需要"忙于等待"，并且您会收到新连接的即时通知（延迟更低）。与阻止代码ond做一些晦涩的套接字魔术来关闭服务器相比，这当然是一个更好的解决方案。

与其尝试使用"特殊"地址，不如在应用内存中while循环可以查看的地方设置一个标志，然后connect()绑定到任何服务器机器本地 IP 的普通套接字（让connect()为您处理绑定，您无需手动调用bind()）， 例如：

bool shutting_down = false;

.

while (!shutting_down)
{
    auto new_connected_socket = accept(listening_socket,...); 
    // Here it may block for a long time
    if (shutting_down)
    {
        closesocket(new_connected_socket);
        break;
    }
    std::thread(fn_new_connection_handler, new_connected_socket);
}

.

shutting_down = true;
if (server is listening)
{
    sockaddr_in server_addr = {0};
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(my server port);
    server_addr.sin_addr.s_ddr = inet_addr("127.0.0.1");
    SOCKET wakeup_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    connect(wakeup_socket, (sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
    closesocket(wakeup_socket);
}

更好的方法是简单地将侦听套接字置于非阻塞模式，并在循环中使用超时select()，以便它可以定期唤醒：

while (!shutting_down)
{
    fd_set rds;
    FD_ZERO(&rds);
    FD_SET(listening_socket, &rds);
    timeval t;
    t.tv_sec = 5;
    t.tv_usec = 0;
    if ((select(0, &rds, NULL, NULL, &t) > 0) && (!shutting_down))
    {
        auto new_connected_socket = accept(listening_socket,...); 
        std::thread(fn_new_connection_handler, new_connected_socket);
    }
}

更好的是，使用 WSACreateEvent() 和 WSAWaitForMultipleEvents() 而不是 select() ：

WSAEVENT hShutdownEvent = WSACreateEvent();

.

WSAEVENT hAcceptEvent = WSACreateEvent();
WSAEventSelect(listening_socket, hAcceptEvent, FD_ACCEPT);
while (true)
{
    WSAEVENT hEvents[2];
    hEvents[0] = hAcceptEvent;
    hEvents[1] = hShutdownEvent;
    DWORD dwRet = WSAWaitForMultipleEvents(2, hEvents, FALSE, INFINITE, FALSE);
    if (dwRet == WSA_WAIT_EVENT_0)
    {
        auto new_connected_socket = accept(listening_socket,...); 
        std::thread(fn_new_connection_handler, new_connected_socket);
    }
    else
        break;
}
WSACloseEvent(hAcceptEvent);

.

if (server is listening)
    WSASetEvent(hShutdownEvent);
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