通用套接字选项和TCP套接字选项

 

1. 套接字选项函数原型：

#include <sys/socket.h>

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);

ret-成功返回0 失败返回-1

 

2. 通用套接字选项：

(1) SO_BROADCAST:

本选项开启或禁止进程发送广播消息的能力；只有数据报套接字支持广播，并且还必须是在支持广播消息的网络上；

(2) SO_DEBUG:

本选项仅由TCP支持。当给一个TCP套接字开启本选项，内核将为TCP在该套接字和接收的所有分组保留详细跟踪信息。这些信息保存在内核的某个环形缓冲区中，并可以使用trpt程序进行检查；

(3) SO_DONTROUTE:

本选项规定外出的分组将绕过底层协议的正常路由机制，以强制将分组从特定接口送出；

(4) SO_ERROR:

当一个套接字上发生错误时，源自Berkeley的内核中的协议模块将该套接字的名为so_error的变量设为标准的Unix_Exxx值中的一个，我们称它为该套接字的待处理错误。内核能够以下面的两种方式之一立即通知进程这个错误；

--如果进程阻塞在对该套接字的select调用上，那么无论是检查可读条件还是可写条件，select均返回并设置其中一个或所有两个条件；

--如果进程使用信号驱动式I/O模型，那就给进程或者进程产生一个SIGIO信号；

进程然后可以通过访问SO_ERROR套接字选项后去so_error值。由getsockopt返回的整数值就是该套接字的待处理错误。so_error随后由内核复位为0；

(5) SO_KEEPALIVE:

给一个tcp套接字设置保持存活选项后，如果2小时内在该套接字的任一方向上没有数据交换，tcp就自动给对端发送一个保持存活探测分节。这是一个对端必须响应的tcp分节，它会导致以下三种情况之一；

--对端以期望的ack响应。应用进程得不到通知。在又经过无动静的2小时之后，tcp将发出另外一个探测分节；

--对端以rst响应，它告知本端tcp，对端已崩溃且重新启动。该套接字的待处理错误被置ECONNRESET，套接字本身则被关闭；

--对端对保持存活探测分节没有任何响应。源自Berkeley的tcp将另外发送8个探测分节，两两相隔75秒，视图得到一个响应。如果探测分节没有响应，该套接字的处理错误被置为ETIMEOUT；

(6) SO_LINGER：

--shutdown, SHUT_RD: 在套接字上不能再发出接收请求，进程仍可以网套接字发送时数据，套接字接收缓冲区中所有数据被丢弃；再接收到任何的tcp丢弃；对套接字发送缓冲区没有任何影响；

--shutdown, SHUT_WR: 在套接字上不能再发出发送请求，进程仍可以从套接字接收数据，套接字发送缓冲区中的内容被发送到对端，后跟正常的tcp连接终止序列，即发送fin，对套接字接收缓冲区没有任何影响；

--close，l_onoff=0: 在套接字上不能再发出发送或者接收请求；套接字发送缓冲区中的内容被发送到对端，如果描述符引用计数变为0，在发送完发送缓冲区中的数据后，跟以正常的tcp连接终止序列，套接字接收缓冲区中的内容被丢弃；

--close，l_onoff = 1, l_linger = 0: 在套接字上不能再发出发送或接收请求；如果描述符引用计数变为0，rst被发送到对端；连接状态被置为CLOSED(没有TIME_WAIT)；套接字发送缓冲区和套接字接收缓冲区中的数据被丢弃；

--close, l_onoff = 1, l_linger != 0: 在套接字上不能再发出发送或者接收请求；套接字发送缓冲区的数据被发送到对端；如果描述符引用计数为0，在发送完缓冲区中的数据后，跟以正常的tcp连接终止序列；套接字接收缓冲区的数据被丢弃；如果在连接变为CLOSED状态前延滞时间到，那么colose返回EWOULDBLOCK错误；

(7) SO_RCVBUF, SO_SNDBUF:

每个套接字都有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区；TCP套接字的缓冲区大小至少应该是MSS的4倍；MSS=MTU-40头部，一般以太网卡MTU是1500；典型缓冲区默认大小是8192字节或者更大；对于一次发送大量数据，可以增加到48K，64K等；为了达到最佳性能，缓冲区可能至少要与BDP(带宽延迟乘积)一样大小；对于接收大量数据的，提高接收缓冲区能够减少发送端的阻塞；

TCP设置这个两个选项注意顺序：对于客户端必须在调用connect之前，对于服务器端应该在调用listen之前，因为窗口选项是在建立连接时用syn分节与对端互换得到的；

(8) SO_RCVLOWAT, SO_SNDLOWAT:

每个套接字还有一个接收低水位标记和一个发送低水位标记。他们由select函数使用，接收低水位标记是让select返回可读时套接字接收缓冲区中所需的数据量；对于tcp，udp，默认值是1；发送低水位标记是让select返回可写时套接字发送缓冲区中所需的可用空间；对于tcp套接字，其默认值通常为2048；

(9) SO_RCVTIMEO, SO_SNDTIMEO:

这两个选项允许我们给套接字的接收和发送设置一个超时值，注意，访问getsockopt和setsockopt函数的参数是指向timeval的指针，与select所用的参数相同；

(10) SO_TYPE：

本选项返回套接字的类型，返回的整数值是一个注入SOCK_STREAM或者SOCK_DGRAM之类的值；本选项通常由启动时继承了套接字的进程使用；

(11) SO_USELOOPBACK:

本选项仅用于路由域(AF_ROUTE)套接字，默认设置是打开，相应套接字 将接收在其上发送的任何数据报的一个副本；

(12) SO_REUSEADDR:

TCP先调用close()的一方会进入TIME_WAIT状态，只有设置了SO_REUSEADDR选项的socket，才可以重复绑定使用。server程序总是应该在调用bind之前设置SO_REUSEADDR套接字选项。

这个套接字选项通知内核，如果端口忙，但TCP状态位于 TIME_WAIT ，可以重用端口。如果端口忙，而TCP状态位于其他状态，重用端口时依旧得到一个错误信息，指明"地址已经使用中"。如果你的服务程序停止后想立即重启，而新套接字依旧使用同一端口，此时SO_REUSEADDR 选项非常有用。必须意识到，此时任何非期望数据到达，都可能导致服务程序反应混乱，不过这只是一种可能，事实上很不可能。

3. tcp套接字选项：

(1) TCP_MAXSEG:

本选项允许我们获取或者设置TCP连接的最大分节大小(MSS)。已建立连接返回的是对端使用syn通知的MSS值，否则是未从对端收到MSS情况下使用的默认值；

(2) TCP_NODELAY:
开启本选项将禁止TCP的Nagle算法，默认情况下Nagle算法是启动的；关于Nagle算法，单独总结一篇；