C语言网络属性设置、超时检测

1、gethostbyname（）将www.baidu.com域名解析成ip地址

struct hostent *gethostbyname(const char *name);
/*
ret:The gethostbyname()functions  return  the  hostentstructure  or a NULL pointer if an         error occurs.  On error, the h_errno variable holds an error number. 
     struct hostent {
               char  *h_name;            /* official name of host */
               char **h_aliases;         /* alias list */
               int    h_addrtype;        /* host address type */
               int    h_length;          /* length of address */
               char **h_addr_list;       /* list of addresses */
           }
           #define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */
*/

        enhostent()

void endhostent(void);
/*
    The endhostent() function ends the use of a  TCP  connection  for  name
       server queries.
*/

2、

int getsockopt(int sockfd,int level,int optname,void *optval,socklen_t *optlen)

int setsockopt(int sockfd,int level,int optname,const void *optval,socklen_t *optlen)

–level指定控制套接字的层次.可以取三种值:
1)SOL_SOCKET:通用套接字选项.
2)IPPROTO_IP:IP选项.
3)IPPROTO_TCP:TCP选项.　
optname指定控制的方式(选项的名称),我们下面详细解释　

                optval获得或者是设置套接字选项.根据选项名称的数据类型进行转换

•选项名称　　　　　　　　说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　数据类型
========================================================================
　　　　　　　　　　　　SOL_SOCKET
------------------------------------------------------------------------
SO_BROADCAST　　　　　　允许发送广播数据　　　　　　　　　　　　int
SO_DEBUG　　　　　　　　允许调试　　　　　　　　　　　　　　　　int
SO_DONTROUTE　　　　　　不查找路由　　　　　　　　　　　　　　　int
SO_ERROR　　　　　　　　获得套接字错误　　　　　　　　　　　　　int
SO_KEEPALIVE　　　　　　保持连接　　　　　　　　　　　　　　　　int
SO_LINGER　　　　　　　 延迟关闭连接　　　　　　　　　　　　　　struct linger
SO_OOBINLINE　　　　　　带外数据放入正常数据流　　　　　　　　　int
SO_RCVBUF　　　　　　　 接收缓冲区大小　　　　　　　　　　　　　int
SO_SNDBUF　　　　　　　 发送缓冲区大小　　　　　　　　　　　　　int
SO_RCVLOWAT　　　　　　 接收缓冲区下限　　　　　　　　　　　　　int
SO_SNDLOWAT　　　　　　 发送缓冲区下限　　　　　　　　　　　　　int
SO_RCVTIMEO　　　　　　 接收超时　　　　　　　　　　　　　　　　struct timeval
SO_SNDTIMEO　　　　　　 发送超时　　　　　　　　　　　　　　　　struct timeval
SO_REUSERADDR　　　　　 允许重用本地地址和端口　　　　　　　　　int
SO_TYPE　　　　　　　　 获得套接字类型　　　　　　　　　　　　　int
SO_BSDCOMPAT　　　　　　与BSD系统兼容　　　　　　　　　　　　　 int
==========================================================================
　　　　　　　　　　　　IPPROTO_IP
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
•IP_HDRINCL　　　　　　　在数据包中包含IP首部　　　　　　　　　　int
IP_OPTINOS　　　　　　　IP首部选项　　　　　　　　　　　　　　　int
IP_TOS　　　　　　　　　服务类型
IP_TTL　　　　　　　　　生存时间　　　　　　　　　　　　　　　　int
==========================================================================
　　　　　　　　　　　　IPPRO_TCP
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TCP_MAXSEG　　　　　　　TCP最大数据段的大小　　　　　　　　　　 int
TCP_NODELAY　　　　　　 不使用Nagle算法　　　　　　　　　　　　 int
========================================================== 

3、网络超时背景：

          在网络通信中，很多操作会使得进程阻塞。

           TCP套接字中的recv/accept/connect

            UDP套接字中的recvfrom

           超时检测必要性：

                避免进程在没有数据时，无限阻塞

                当设定的时间到时，进程从原操作返回继续运行。

4、网络超时优化：

        第一种方式：设置socket属性SO_RCVTIMEO

        参考代码：

struct timeval  tv；

tv.tv_sec = 5;   //  设置5秒时间
tv.tv_usec = 0;

setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO,  &tv,  sizeof(tv));   //  设置接收超时

recv() / recvfrom()    //   从socket读取数据 

  第二种方式：用select（）函数检测数据是否准备好了

    参考代码：

    struct fd_set rdfs;

    while(1){
        struct timeval  tv = {5 , 0};   // 设置5秒时间

        FD_ZERO(&rdfs);
        FD_SET(sockfd, &rdfs);

        if (select(sockfd+1, &rdfs, NULL, NULL, &tv) > 0)   // socket就绪
        {
              recv() /  recvfrom()    //  从socket读取数据
        }
    }

第三种方式：信号处理方式，设置定时器timer,捕捉SIGALRM信号

  参考代码如下:

void  handler(int signo)     {   return;  }

 struct sigaction  act;
 sigaction(SIGALRM, NULL, &act);
 act.sa_handler = handler;
//清理掉SIGALRM的sa_restart快速重启信号。系统设置过sa_restart        会直接recv,所以去掉这个标识。
 act.sa_flags &= ~SA_RESTART; 
 sigaction(SIGALRM, &act, NULL);
 alarm(5); //设置5s钟超时，如果5s钟还没数据来的时候，发送alarm信号，打算recv
 if (recv(,,,) < 0) ……

思考：

        在linux中动态检查到是否有网络以及网络中的掉线/连接的检查？

                1、提示：

                        应用层：心跳检测

        （1）方法一

                数据交互双方间隔一段时间，一方发送一点数据给对方，对方做出特定的应答，如果超过设定次数大小的时间内还是没有应答，这时候认为异常       

       （2）方法二 

                改变套接字的属性             

函数定义：
void setKeepAlive(int sockfd, int attr_on, socklen_t idle_time, socklen_t interval, socklen_t cnt){
    setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (const char*)&attr_on,sizeof(attr_on));
    setsockopt(sockfd, SOL_TCP, SO_KEEPIDLE, (const char*)&attr_time, sizeof(attr_time));
    setsockopt(sockfd, SOL_TCP, SO_KEEPINTVL, (const char*)&interval, sizeof(interval));
    setsockopt(sockfd, SOL_TCP, SO_KEEPCNT, (const char*)&cnt, sizeof(cnt));

}

int keepAlive = 1; //设定keepAlive
int keepIdle = 5;  //开始首次KeepAlive探测前Tcp的空闲时间
int keepInterval = 5; //两次keepalive探测时间间隔
int keepConut = 3;   //判断断开前keepAlive探测次数

setKeepAlive(newfd, keepAlive, keepIdle, keepIntervale, keepCount);

                2、内核中

                        网卡驱动中2.6内核里面，使能1s的周期性检查定时器。

                        网卡硬件或者我们通过GPIO，插拔网线时产生中断；处理应用中断//立即检测