这个数据报套接字有什么问题？

Question

我这里有一些代码可以查询Steam主服务器以获得游戏服务器的IP列表：

#define _BSD_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>

struct timeval timeout = {1, 0};
char master[256];
char reply[1500];
uint16_t port;
uint8_t query[] = {0x31, 0x03, 0x30, 0x2e, 0x30, 0x2e, 0x30, 0x2e, 0x30, 0x2e,
                         0x30, 0x3a, 0x30, 0x00, 0x00};
uint8_t replyHeader[] = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x66, 0x0a};
int gotResponse = 0;
int bytesRead = 0;
int verbosity = 0;

int main(int argc, char** argv)
{
    strcpy(master, "hl2master.steampowered.com");
    port = 27011;

    int opt;

    while ((opt = getopt(argc, argv, "s:p:v")) != -1)
    {
        switch (opt)
        {
            case 's':
                strcpy(master, optarg);
                break;
            case 'p':
                port = atoi(optarg);
                break;
            case 'v':
                verbosity++;
                break;
        }
    }

    int sockFD;
    struct sockaddr_in server;
    struct hostent* hostInfo;

    sockFD = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

    if (sockFD == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((setsockopt(sockFD, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout)))
         != 0)
    {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((setsockopt(sockFD, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeout, sizeof(timeout)))
         != 0)
    {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(port);
    hostInfo = gethostbyname(master);

    if (hostInfo == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Unknown host %s\n", master);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server.sin_addr = *(struct in_addr*) hostInfo->h_addr_list[0];

    while (gotResponse == 0)
    {
        if ((sendto(sockFD, query, 15, 0, (struct sockaddr*) &server,
                        sizeof(server))) == -1)
        {
            perror("sendto");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        socklen_t serverSize = sizeof(server);

        if ((bytesRead = recvfrom(sockFD, reply, 1500, 0,
                                          (struct sockaddr*) &server, &serverSize)) == -1)
        {
            if ((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK))
            {
                fprintf(stderr, "TIMEOUT\n");
            }
            else
            {
                perror("recvfrom");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }
        else
            gotResponse = 1;
    }

    if ((close(sockFD)) == -1)
    {
        perror("close");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((strncmp(reply, replyHeader, 6)) != 0)
    {
        fprintf(stderr, "Bad reply from master server\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    uint32_t i = 6;

    while (i < bytesRead)
    {
        if (verbosity > 0)
            fprintf(stderr, "%u <= %d\n", i, bytesRead);

        uint8_t ip[4] = {reply[i], reply[i + 1], reply[i + 2], reply[i + 3]};

        printf("%hu.%hu.%hu.%hu:", ip[0], ip[1], ip[2], ip[3]);

        uint16_t thisPort = reply[i + 4] + (reply[i + 5] << 8);

        printf("%hu\n", ntohs(thisPort));

        i += 6;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

（请注意一秒timeout 。）

除了通信中有些奇怪的行为以外，还可以。 它似乎是第一次工作， 或者一次又一次地持续超​​时，但从未成功。

解决的方法是简单地再次运行它，它可能会起作用，但我不知道它任意无效的原因。

任何输入将不胜感激！

Answer 1

只是一个疯狂的猜测：也许recvfrom正在处理服务器参数，并且以下发送的地址有误？ 尝试传递一个单独的struct sockaddr。

strace输出可能会有所帮助。

Answer 2

由于您发布了完整的可运行代码，因此我按照cdleonard的建议尝试使用strace运行它。 这立即表明，每次运行程序时，对hl2master.steampowered.com的gethostbyname调用hl2master.steampowered.com返回两个不同的地址之一63.234.149.83或72.165.61.153当返回第一个地址时，它工作正常，而第二个地址因超时而失败。

因此，问题似乎在于DNS上有两个用于服务器的地址，但是其中一个并没有真正起作用。

我建议检查一下gethostbyaddr返回的h_addr_list并依次遍历循环中的每个地址，而不是总是发送到第一个地址。

Answer 3

主机hl2master.steampowered.com解析为三个IP地址：

syzdek@blackenhawk$ dig +short hl2master.steampowered.com
63.234.149.83
63.234.149.90
72.165.61.153
syzdek@blackenhawk$

三个IP地址中的两个正在响应查询，第三个不是：

syzdek@blackenhawk$ ./a.out -s 63.234.149.83 |head -2
66.189.187.173:27012
216.6.229.173:27015
syzdek@blackenhawk$ ./a.out -s 63.234.149.90 |head -2
66.189.187.173:27012
216.6.229.173:27015
syzdek@blackenhawk$ ./a.out -s 72.165.61.153
recvfrom: TIMEOUT: Resource temporarily unavailable
recvfrom: TIMEOUT: Resource temporarily unavailable
^C
syzdek@blackenhawk$

小提示，我更改了fprintf(stderr, "TIMEOUT\\n"); 到perror("recvfrom: TIMEOUT"); 在尝试代码的过程中。

可能在超时后尝试使用其他服务器：

int retryCount = 0;
while (gotResponse == 0)
{
    // verify that next address exists
    if (hostInfo->h_addr_list[retryCount/2] == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "All servers are not responding.");
        exit(EXIT_FAILURE);
    };

    // Attempt each address twice before moving to next IP address
    server.sin_addr = *(struct in_addr*) hostInfo->h_addr_list[retryCount/2];
    retryCount++;

    if ((sendto(sockFD, query, 15, 0, (struct sockaddr*) &server,
                            sizeof(server))) == -1)
    {
        perror("sendto");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    / * rest of code */

上面的编辑将尝试两次gethostbyame（）返回的每个地址，然后再移至下一个返回的IP地址。

Answer 4

如果您从对recvfrom()调用中获得EAGAIN ，即“暂时无法使用”，则可以尝试重新调用gethostbyname() ，以防DNS可能为您传递的主机名提供不同的IP（在循环方式）。

如果是这种情况，并且DNS返回的至少一个地址不可达，您将完全遇到您遇到的问题。

就像一个注释： gethostbyname()可能返回静态数据，因此复制结果而不是仅引用它是一个好主意。

Answer 5

您可以尝试使用getaddrinfo()来获取所有这些地址，甚至使用所有受支持的地址系列，而不是只返回一个IP地址的gethostbyname() 。

它是这样工作的：

    int sockFD;
    struct hostent* hostInfo;

    struct addrinfo hints = {
        .ai_socktype = SOCK_DGRAM,
        .ai_protocol = IPPROTO_UDP /* MHO redundant*/
    };
    struct addrinfo * ai_chain, *ai;

    int gai_ret = getaddrinfo(master, NULL, &hints, &ai_chain);
    if (gai_ret != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s", gai_strerror(gai_ret));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    for (ai = ai_chain; ai; ai = ai->ai_next) {
        printf("try %s\n", ai->ai_canonname ? ai->ai_canonname : "");
        sockFD = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);
        if (sockFD == -1)
        {
            perror("socket");
            continue;
        }

        if ((setsockopt(sockFD, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout))) != 0)
        {
            perror("setsockopt 1");
            continue;
        }

        if ((setsockopt(sockFD, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeout,
    sizeof(timeout)))
            != 0)
        {
            perror("setsockopt 2");
            continue;
        }

        if ((sendto(sockFD, query, 15, 0, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen)) == -1)
        {
            perror("sendto");
            continue;
        }

        struct sockaddr_in6 server;
        socklen_t serverSize = sizeof(server);

        if ((bytesRead = recvfrom(sockFD, reply, 1500, 0,
                                        (struct sockaddr*) &server,
&serverSize)) == -1)
        {
            if ((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK))
            {
                fprintf(stderr, "TIMEOUT\n");
                continue;
            }
            else
            {
                perror("recvfrom");
                continue;
            }
        }
        else
            break;
    }

    if ((close(sockFD)) == -1)
    {
        perror("close");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((strncmp(reply, replyHeader, 6)) != 0)
    {
        fprintf(stderr, "Bad reply from master server\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    uint32_t i = 6;

    while (i < bytesRead)
    {
        if (verbosity > 0)
            fprintf(stderr, "%u <= %d\n", i, bytesRead);

        uint8_t ip[4] = {reply[i], reply[i + 1], reply[i + 2], reply[i + 3]};

        printf("%hu.%hu.%hu.%hu:", ip[0], ip[1], ip[2], ip[3]);

        uint16_t thisPort = reply[i + 4] + (reply[i + 5] << 8);

        printf("%hu\n", ntohs(thisPort));

        i += 6;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

尽管代码仍然存在一个或另一个缺陷（到现在为止，它永远不会关闭套接字；由于strcpy()而不是strncpy() ）， master缓冲区溢出漏洞），它向您展示了事情的工作原理。