linux - 为什么关闭死掉的tcp-socket会影响另一个打开的tcp套接字？

Question

我们面临一个奇怪的问题，即关闭死掉的tcp套接字(由拔掉电线引起)会影响另一个正常打开的tcp套接字。以下是详细信息:

拓扑
客户端A←→交换机A←路由器A:NAT←..网络..
→路由器B:NAT→交换机B←→服务器B

问题:
假设客户端和服务器之间存在断开连接，这是由于拔出了电线造成的。拔掉电缆(在机器和交换机之间)后，我们从另一台机器登录客户端A，现在客户端和服务器之间将建立新的tcp连接，并且该连接正常。

我们发现，如果在tcp内核仍在重新传输数据的同时关闭服务器的tcp连接，则另一个tcp连接似乎已被污染，并且从客户端到服务器的方向将变得不可用，这意味着通过通过连接的客户端永远不会被服务器接收，但是令我们感到惊讶的是，从服务器到客户端的另一个方向仍然可以，通过服务器发送的相同tcp套接字数据到达客户端计算机。

但是如果我们等到死连接的tcp数据传输停止，例如2个小时，然后关闭套接字，然后其他tcp连接保持正常。

以下是解决此问题的详细步骤:
1.路由器A后面有两个客户端:NAT，NAT是全锥状的。
2.路由器B:NAT后面有一个Linux服务器，NAT是全锥状的，但是这里使用端口转发。
3.服务器四台，两个客户端说它们分别是X，Y和S 。
4. X和Y登录并设置视频 session ，现在它们都创建了到服务器的TCP连接，例如它们是 channel CX和 channel CY
5.拔下正在运行Y客户端的计算机的电缆，现在 channel CY坏掉了。但是 channel CX仍然可以。
6.在第四台计算机上登录Y，然后再次与X进行视频 session ，现在有了一个新的tcp channel ，说它是CY2 。

结果:
在步骤6中，如果服务器在几分钟内关闭了死连接-CY，则新 channel CY2将变为单向-从客户端Y发送的数据无法到达服务器，包括ACK数据包反之亦然。

如果服务器在大约2个小时的长时间内关闭了死连接-CY，则不会出现任何问题。

仅在通过NAT运行时才会发生此问题，至少当我们在同一LAN中运行应用程序时，再也不会重现此问题(无需遍历NAT)。

有人知道为什么会发生吗？

编辑:
在服务器端，我们使用非阻塞tcp套接字并选择模型。

     psuedocode:  
     //server
     listenfd = socket(,SO_STREAM,);
     localAddr.port = htons(8013);
     localAddr.ip = inet_addr(INADDR_ANY);
     bind(localAddr...)
     listen(listenfd, 100);

     ...
     //using select model
     select(maxFd, &fdSet, NULL, NULL);
     for(...)
     {
     if (FD_ISSET(listenfd))
        {
        fd = accept(...)
        set_non_block(fd);
        ...
        }
     ...
     }

更多信息:
1)第一台计算机上的连接A:192.168.10.4:13000←→...←路由器A:NAT←-现在:来自PublicIP:8661(随机)..网络..→路由器B:NAT(至端口:8013 ，端口转发)→...←→服务器B

2)第二台计算机上的连接B:192.168.10.7:13000←→...←路由器A:NAT←-现在:来自PublicIP:8777(随机)..网络..→路由器B:NAT(至端口:8013 ，端口转发)→...←→服务器B

3)拔下电线，连接A断开，现在在第三台计算机上创建新的连接C:192.168.10.10:13000←→...←路由器A:NAT←-现在:来自PublicIP:8869(随机)。网络..→路由器B:NAT(到端口8013，端口转发)→...←→服务器B

如果我们从服务器关闭连接A，则连接C将变为单向，但是如果我们在距服务器2小时的时间内关闭连接A，则连接C仍然可以。

Answer 1

哇，真是个难题。我确实认为我有可能的答案。我并不真正喜欢其中的含义-但我认为在查看标准时它们是不可避免的(here是Wikipedia的简化版)。

NAT(尤其是全锥)的工作方式是为客户端提供内部地址(ip和端口)，以匹配其尝试访问的外部地址。任何返回流量都将发送到内部地址，然后由路由器转发到外部地址。

让我们用一个例子来扩展这个简短的解释，并说明这对您意味着什么...

假设您有一个NAT网关，将端口80转发到内部服务器，内部目标也是端口80。
网关具有外部IP n.n.n.n和内部IP y.y.y.y。

当客户端连接到n.n.n.n:80时，NAT服务器将请求真实地转发到y.y.y.y:80，但是在此过程中，它重写了IP帧。现在，发件人地址是NAT网关的内部IP，发件人端口不再是客户端编写的内容，而是由NAT网关分配的新地址。

新端口是由NAT网关分配的。但是，它是根据客户端IP及其尝试访问的端口(在本例中为80)而分配的。

很好，但是...当客户端建立第二个连接时，将使用相同的映射功能。这应该不会造成问题吗？好吧，可以。如果网关不区分不同的客户端地址(理想情况下，来自客户端的每个连接都应具有唯一的端口)，则它将简单地覆盖旧连接的映射。

从而导致将来自旧套接字的重发流量发送到客户端新套接字。

高度不理想，但可能取决于实现NAT的方式。由于这似乎是NAT的问题-直接连接时不会显示...

现在，我已经在我的解释中看到了一个漏洞–即这将意味着您不能同时向同一服务器打开两个套接字，因为任何返回都会出现乱码。好吧，我能想到的唯一原因是套接字仍处于打开状态，因此网关不会将其视为已失效，然后为该客户端创建第二个映射。

希望我至少有一定道理。