C# ソケット通信におけるクライアントの切断確認

Question

ソケット通信を利用したサーバープログラムを作成しています。
別のサーバープログラムと接続している既存のクライアントシステム（PCではなく専用のハードウェアで動いています）と繋げるものになるのですが、
クライアントが切断した時のサーバー側の挙動で困っている部分があり、ご教示いただきたいです。

各パターンにおける別のサーバの挙動を下記に示します。

①クライアントの電源を落とした場合
即座にサーバー側がソケットの接続をクローズする
電源を付け直して再接続

②クライアントのLANケーブルを抜き差しした場合
LANケーブルを抜いている間はソケットの接続がクローズされず、
LANケーブルを接続しネットワーク認識後にソケットをクローズし、再度接続しなおす。

特に①の部分の仕組みが再現できません。
クライアント側が電源を落としたときにクローズを行っているように感じるのですが、
そもそもクラアイント側がクローズした際にはサーバー側に何か通知のようなものは送られるのでしょうか？
（確認方法はSocketのConnectedだけ？）

下記のようなコードで確認してみたのですが、
電源が落ちているせいか「ClientSocket.Connected == false」の部分が引っかからないようです。

実現方法をお教えいただければ幸いです。

※追記
とりあえずご指定のように接続チェックの前に0バイトのSend呼び出しを行ってみましたが、
クライアント側の電源を落とした後でもConnectedでfalse判定がされません。
ブロック状態で止まっている様子はないのですが・・。

rivate void ThreadMethod(object state)
		{
										// クライアントのソケット
			System.Net.Sockets.Socket ClientSocket = (System.Net.Sockets.Socket)state;
int
			try
			{
				while (Form1.SLTAlive)
				{
					Thread.Sleep(1);

          byte[] tmp = new byte[1];
					ClientSocket.Blocking = false;
					ClientSocket.Send(tmp, 0, 0);
					ClientSocket.Blocking = true;
					Console.WriteLine(cnt);
										//ソケットが接続断またはnullになっていた場合、スレッドを終了させる
					if (ClientSocket.Connected == false || ClientSocket == null)
					{
						//クライアントと切断されました

						ClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
						ClientSocket.Close();
						ClientSocket = null;
						break;
					}


                    //略

                }
             }
}

private void ThreadMethod(object state)
		{
										// クライアントのソケット
			System.Net.Sockets.Socket ClientSocket = (System.Net.Sockets.Socket)state;

			try
			{
				while (Form1.SLTAlive)
				{
					Thread.Sleep(1);
										//ソケットが接続断またはnullになっていた場合、スレッドを終了させる
					if (ClientSocket.Connected == false || ClientSocket == null)
					{
						//クライアントと切断されました

						ClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
						ClientSocket.Close();
						ClientSocket = null;
						break;
					}


                    //略

                }
             }
}

Answer 1

色々試したところ解決しました。

下記サイトを参考にして以下のコードで対応したところ、①、②両方を実現することができました。
http://stackoverflow.com/questions/2661764/how-to-check-if-a-socket-is-connected-disconnected-in-c

 bool SocketConnected(Socket s)
    {
        bool part1 = s.Poll(1000, SelectMode.SelectRead);
        bool part2 = (s.Available == 0);
        if (part1 && part2)
            return false;
        else
            return true;
    }

ですが②におけるLANケーブルの取り外しでなぜ切断を検知できないのか疑問がありますが・・
（今回は仕様だから良かったものの、逆にLANケーブルの切断で接続不可を判断するにはどうするべきか）

Comments

[kopio]

s.Poll(1000, SelectMode.SelectRead)の戻りは
Listen が呼び出されており、接続が保留中の場合は true。
または
データを読み取ることができる場合は true。
または
接続が閉じている、リセットされている、または終了している場合は true。

切断検知なので１番目はないとして、「データを読み取ることができる場合は true。」とs.Available == 0(読み取れるデータがない）は両立しないから、２つ合わせてみると「接続が閉じている、リセットされている、または終了している場合は true。」だけが判定できるということでしょうか。

相手がデータを送っていない状態と、ネットワークの先の相手がいなくなってデータが送られてきていない状態の判断ってどうやってるんでしょう？
LANケーブルの切断と、クライアント側の電源断の違いがきになります。
サーバーとクライアントで直結しているならともかく、間に１つか２つでも頭のよくない普通のスイッチングハブが入ったらサーバー側からは違いがわからなくなるのではないかと考えていました。

[ryo_se]

参考程度にですが接続中の挙動を観察してみました

1．何もデータを受信していない時
poll:FALSE, avalaible:TRUE

2.クライアントからデータを受信した時
poll:TRUE, avalaible:FALSE

3.クライアント側の電源をOFFした時
poll:TRUE, avalaible:TRUE

4.LANケーブルを切断した時（切断中も）
poll:FALSE, avalaible:TRUE

5.LANケーブルを接続しなおし、ネットワークを認証（またはソケットの再接続を開始？）した時
poll:TRUE, avalaible:TRUE
（この場合、切断後すぐにクライアントと再接続を行っています）

Answer 2

別のサーバーシステムが実現できているなら、そっちの通信をパケットキャプチャで覗けませんか？

サーバーからクライアントになんらかのハートビートを送っていたりしませんか？
KeepAliveみたいに。

Comments

[ryo_se]

パケットキャプチャができるかわかりませんが、試してみます。

Answer 3

（確認方法はSocketのConnectedだけ？）

MSDNのSocket.Connectedプロパティのリファレンスに現在の接続状態の確認方法とそのコード例が載っています。

Comments

[ryo_se]

Connectedは最後の接続状態から判断するものなんですね、知りませんでした。
ただ参照サイトに書いてある現在の接続状況の確認方法では、
②のパターンでLANケーブルの再接続前に接続断を行ってしまうように見受けられます
（現在確かめられる環境にいないため推測になってしまいますが・・）

[catsforepaw]

接続断を1回だけで判定せずに、何度も繰り返して一定時間未接続状態が続いたらクローズで良いように思うのですが。

[ryo_se]

すみません、書き方が悪かったみたいです。
①と②を両方同時に実現したいのです。

そのため、おっしゃているやり方だと今度は①ができません。
実際に別のサーバーシステムはこのように動いているので何かしらの方法があると思うのですが・・。（ブラックボックス状態なので中の仕組みはわかりません）

ちなみに終了電文のようなものをクライアントから受け取っている挙動はないので、そこから判断しているということはないと思います。

クライアントの電源をただ落としただけならば、LANケーブルを外した時と同じようになるように思えるので、何かしらの方法があると思うのですが・・。

[catsforepaw]

複数クライアントとの接続に対応していれば、電源断から復帰したクライアントの接続には特に支障がないように思うのですが。接続確認している方はそのうち諦めてクローズするでしょうし。
そのサーバーはクライアントと1対1の接続しか認めないようなシステムなのでしょうか。クライアントの電源断とケーブル引っこ抜きとを判別して処理を変えるのは難しいと思います。

[ryo_se]

複数クライアントには対応しているのですが、
仕様を現存のサーバークライアントと同じにする必要があります。

上述していますが、クライアントは電源断というよりもハードスイッチのONOFFで電源を落とせます。
仮に電源OFFしたときにクライアントがクローズ処理をしていたとして、それとコネクションを張っているサーバ側がクローズを検知できるような仕組みがSocketで提供されていないのでしょうか。

[ryo_se]

もう少し調べてみたところ、クラアント側の電源ボタンをオフしても、電源コードを抜いても挙動が変わらなかったので
クライアント側で何かやっているわけではないかもしれません。

また本文の方に追記を致しました。