用完成連接埠開發大響應規模的Winsock應用程式(4)

接受串連請求

伺服器要做的最普通的事情之一就是接受來自用戶端的串連請求。在通訊端上使用重疊I/O接受串連的惟一API就是AcceptEx()函數。有趣的是，通常的同步接受函數accept()的傳回值是一個新的通訊端，而AcceptEx()函數則需要另外一個通訊端作為它的參數之一。這是因為AcceptEx()是一個重疊操作，所以你需要事先建立一個通訊端(但不要綁定或串連它)，並把這個通訊端通過參數傳給AcceptEx()。以下是一小段典型的使用AcceptEx()的虛擬碼：

do {
    -等待上一個 AcceptEx 完成
    -建立一個新通訊端並與完成連接埠進行關聯
    -設定背景結構等等
    -發出一個 AcceptEx 請求
}while(TRUE);

作為一個高響應能力的伺服器，它必鬚髮出足夠的AcceptEx調用，守候著，一旦出現用戶端串連請求就立刻響應。至於發出多少個AcceptEx才夠，就取決於你的伺服器程式所期待的通訊交通類型。比如，如果進入串連率高的情況(因為串連期間較短，或者出現交通高峰)，那麼所需要守候的AcceptEx當然要比那些偶爾進入的用戶端串連的情況要多。聰明的做法是，由應用程式來分析交通狀況，並調整AcceptEx守候的數量，而不是固定在某個數量上。

對於Windows2000，Winsock提供了一些機制，協助你判定AcceptEx的數量是否足夠。這就是，在建立監聽通訊端時建立一個事件，通過WSAEventSelect()這個API並註冊FD_ACCEPT事件通知來把通訊端和這個事件關聯起來。一旦系統收到一個串連請求，如果系統中沒有AcceptEx()正在等待接受串連，那麼上面的事件將收到一個訊號。通過這個事件，你就可以判斷你有沒有發出足夠的AcceptEx()，或者檢測出一個非正常的客戶請求(下文述)。這種機制對Windows NT 4.0不適用。

使用AcceptEx()的一大好處是，你可以通過一次調用就完成接受用戶端串連請求和接受資料(通過傳送lpOutputBuffer參數)兩件事情。也就是說，如果用戶端在發出串連的同時傳輸資料，你的AcceptEx()調用在串連建立並接收了用戶端資料後就可以立刻返回。這樣可能是很有用的，但是也可能會引發問題，因為AcceptEx()必須等全部用戶端資料都收到了才返回。具體來說，如果你在發出AcceptEx()調用的同時傳遞了lpOutputBuffer參數，那麼AcceptEx()不再是一項原子型的操作，而是分成了兩步：接受客戶串連，等待接收資料。當缺少一種機制來通知你的應用程式所發生的這種情況：“串連已經建立了，正在等待用戶端資料”，這將意味著有可能出現用戶端只發出串連請求，但是不發送資料。如果你的伺服器收到太多這種類型的串連時，它將拒絕串連更多的合法用戶端請求。這就是駭客進行“拒絕服務”攻擊的常見手法。

要預防此類攻擊，接受串連的線程應該不時地通過調用getsockopt()函數(選項參數為SO_CONNECT_TIME)來檢查AcceptEx()裡守候的通訊端。getsockopt()函數的選項值將被設定為通訊端被串連的時間，或者設定為-1(代表通訊端尚未建立串連)。這時，WSAEventSelect()的特性就可以很好地利用來做這種檢查。如果發現串連已經建立，但是很久都沒有收到資料的情況，那麼就應該終止串連，方法就是關閉作為參數提供給AcceptEx()的那個通訊端。注意，在多數非緊急情況下，如果通訊端已經傳遞給AcceptEx()並開始守候，但還未建立串連，那麼你的應用程式不應該關閉它們。這是因為即使關閉了這些通訊端，出於提高系統效能的考慮，在串連進入之前，或者監聽通訊端自身被關閉之前，相應的核心模式的資料結構也不會被乾淨地清除。

發出AcceptEx()調用的線程，似乎與那個進行完成連接埠關聯操作、處理其它I/O完成通知的線程是同一個，但是，別忘記線程裡應該儘力避免執行阻塞型的操作。Winsock2分層結構的一個副作用是調用socket()或WSASocket() API的上層架構可能很重要(譯者不太明白原文意思，抱歉)。每個AcceptEx()調用都需要建立一個新通訊端，所以最好有一個獨立的線程專門調用AcceptEx()，而不參與其它I/O處理。你也可以利用這個線程來執行其它任務，比如事件記錄。

有關AcceptEx()的最後一個注意事項：要實現這些API，並不需要其它供應商提供的Winsock2實現。這一點對微軟特有的其它API也同樣適用，比如TransmitFile()和GetAcceptExSockAddrs()，以及其它可能會被加入到新版Windows的API. 在Windows NT和2000上，這些API是在微軟的底層提供者DLL(mswsock.dll)中實現的，可通過與mswsock.lib編譯串連進行調用，或者通過WSAIoctl() (選項參數為SIO_GET_EXTENSION_FUNCTION_POINTER)動態獲得函數的指標。

如果在沒有事先獲得函數指標的情況下直接調用函數(也就是說，編譯時間靜態串連mswsock.lib，在程式中直接調用函數)，那麼效能將很受影響。因為AcceptEx()被置於Winsock2架構之外，每次調用時它都被迫通過WSAIoctl()取得函數指標。要避免這種效能損失，需要使用這些API的應用程式應該通過調用WSAIoctl()直接從底層的提供者那裡取得函數的指標。