通过 TCP-IPv6 连接进行数据传输

Question

我正在使用 C 语言和 Linux 平台开发客户端-服务器应用程序。我想要实现的是在客户端和服务器上通过 TCP 连接更改套接字 ID，而不会丢失数据，其中客户端将数据从文件发送到主线程中的服务器。该应用程序是多线程的，其他线程根据设置的一些全局标志更改套接字 ID。

问题：应用程序通过 IPv4 和 IPv6 路径建立了两个 TCP 套接字连接。我首先在主线程中通过 TCP-IPv4 连接传输文件。另一个线程正在检查一些全局标志，并且可以访问/共享为主线程中的每个协议创建的套接字 ID。 send 和 recv 在其调用中使用指针变量来指向要用于数据传输的套接字 ID。数据最初通过 TCP-Ipv4 传输。一旦设置了全局标志并且进行了很少的其他检查，其他线程将更改用于发送调用的套接字 ID 以指向 IPv6 套接字。该线程还负责在两个主机之间传达更改。在切换之前，我将通过 IPv4 完全发送所有数据。此外，在刚刚切换套接字 ID 后，我正在通过 Ipv6 发送数据。但是在传输过程中，通过 IPv6 连接会丢失数据。（我在服务器端 send(*p_dataSocket.socket_id,sentence,p_size,0); 的发送函数中使用指针变量来动态更改指向 IPv6 套接字 ID 的指针）

两边recv和send调用后的错误分别是ESPIPE:Illegal seek，但是这个错误在切换之前就已经存在了。所以我很确定这与数据丢失无关

我正在使用pselect() 检查每个套接字的可用数据。我可以以某种方式理解切换时的数据丢失（如果处理不当），但我无法弄清楚为什么在切换后的传输过程中会发生数据丢失。我希望我清楚问题是什么。我还检查了通过每个协议单独发送数据而不进行切换，并且没有数据丢失。我最初通过 IPv6 传输数据，然后切换到 IPv4，没有数据丢失。除了使用errno 或netstat 之外，还希望知道如何调查此问题。

Answer 1

当您使用 TCP 发送数据时，您不能丢失之间的部分信息。您要么以发送的方式接收字节流，要么根本不接收任何内容——前提是您正确使用了与套接字相关的功能。

您可能需要调查几点。

• 首先，您必须确保您确实发送了丢失的数据。在服务器端应用程序上添加一些日志记录：将您通过 send() 传输的任何内容转储到某个文件中。还包括一些额外的信息，例如：

  数据包号==1234，*p_dataSocket.socket_id==11，Data=="data_contents_here"，共22字节；发送（）返回==22

这里重要的是看*p_dataSocket.socket_id的内容。确保您使用的是互斥锁或类似的东西，因为您有一个定期读取socket_id 内容的线程和另一个偶尔更改它的线程。除非您的线程在读/写时拥有对它的垄断访问权，否则您不能保证不会从该地址获取错误值。这对于正常的程序操作和调试信息的生成都很重要。

这里另一个可能的问题是选择sentence 发送的逻辑。在多线程程序中可能很难跟踪此变量的损坏。传输信息的记录也会在这里为您提供帮助。

• 使用任何 TCP 嗅探器来检查 TCP 堆栈真正传输的内容。是否有丢失数据的数据包？如果没有这些数据包，请尝试找出哪个 send() 调用负责发送该数据。如果这些数据包存在，请检查接收方是否存在错误。

• errno 值不应单独使用。只有当你从函数中得到错误的返回值时，它的值才有意义。尝试找出 errno 何时变为 ESPIPE 当任何 API 函数返回类似 -1 的内容时可能会发生这种情况（取决于函数）。当您发现它发生在哪里时，您应该找出那段特定代码中的错误（调试器是您的朋友）。请记住，多线程环境中的errno 行为取决于您的系统实现。确保使用 -pthread 选项 (gcc) 或至少使用 -D_REENTRANT 进行编译以将风险降至最低。

• 检查 this question 以获取有关 errno==ESPIPE 情况的可能原因的一些信息。按照那里的建议，尝试一些调试技术。 ESPIPE 的 Errno 值提示您在程序中的某处错误地使用了文件描述符。也许您在某处使用套接字 fd 作为常规文件或类似的东西。这可能是由某种竞争条件（从多个线程同时访问一个对象）引起的。