如何限制到套接字的连接数并在客户端（Python）上触发超时

Question

如何设置服务器套接字一次可以接受的连接数限制？我希望能够设置最大连接数，然后一旦达到该限制，客户端的任何进一步连接尝试都将导致超时。到目前为止，我已经为服务器尝试过这样的事情：

sock = socket.socket()
sock.setblocking(0)
sock.bind(address)
sock.listen(0)

connections = []

while True:
    readable, writable, exceptional = select.select([sock], [], [])

    if readable and len(connections) < MAX_CONNECTIONS:
        connection, client_address = s.accept()
        connections.append(connection)
        # Process connection asynchronously

对于客户：

try:
    sock = socket.create_connection(self.address, timeout=TIMEOUT)
    sock.settimeout(None)
    print "Established connection."
except socket.error as err:
    print >> sys.stderr, "Socket connection error: " + str(err)
    sys.exit(1)

# If connection successful, do stuff

由于程序其余部分的结构，我选择在服务器上使用非阻塞套接字，我不想更改它。现在，客户端能够连接到服务器，即使在达到限制并且服务器停止接受它们之后。我该如何解决这个问题？谢谢。

Answer 1

我相信这里可能对select() 有一点误解。根据手册页，select() 返回的文件描述符是“准备好进行某种类型的 IO 操作”，其中准备好意味着“可以在不阻塞的情况下执行相应的 IO 操作”。 监听套接字上对应的 IO 操作是accept()，只有在操作系统已经为您进行了完整的 TCP 握手时才能在不阻塞的情况下执行该操作，否则您可能会阻塞等待客户端的最终 ACK。

这意味着只要监听套接字打开，操作系统就会接受连接，即使应用程序没有处理。 如果您想在设定数量后拒绝连接，您基本上有两种选择：

• 直接接受，接受后直接关闭。
• 达到限制时关闭侦听套接字，完成后重新打开。

第二个选项更复杂，需要使用SO_REUSEADDR 选项，这在您的情况下可能不正确。它也可能不适用于所有操作系统，尽管它似乎在 Linux 上可靠地工作。

这是第二个解决方案的简要草图（因为第一个解决方案非常简单）。

def get_listening_socket():
    sock = socket.socket()
    sock.setblocking(0)
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    sock.bind(('0.0.0.0', 5555))
    sock.listen(0)
    return sock

sock = get_listening_socket()

LIMIT = 1
conns = {sock}
while True:
    readable, writable, exceptional = select.select(conns, [], [])
    if sock in readable: # new connection on the listening socket
        conn, caddr = sock.accept()
        conns.add(conn)
        if len(conns) > LIMIT: # ">" because "sock" is also in there
            conns.remove(sock)
            sock.close()
    else: # reading from an established connection
        for c in readable:
            buf = c.recv(4096)
            if not buf:
                conns.remove(c)
                sock = get_listening_socket()
                conns.add(sock)
            else:
                print("received: %s" % buf)

但是，您可能想要重新考虑为什么您首先要这样做。如果只是为了在服务器上节省一些内存，那么您可能会过度优化，应该考虑使用 syn-cookies。