通常在一些網站中，為了防止惡意大量的訪問和超大量訪問導致記憶體佔滿，會對單個連結的連線數和總連結數做出一個限制。

​ 以本FTP服務端為例，假設每個客戶連結，我們都需要兩個程序來處理它，假設了一個客戶需要分配總共1M的棧記憶體出來，1000個連結，接近1G的記憶體就沒有了。另一方面，如果單個ip大量連結服務端，會佔用大量的頻寬、記憶體和檔案控制代碼，實際上每個使用者（ip)只需要兩三個連結就可以解決問題，所以對單個ip連線數進行限制，有助於維持服務端的效能穩定和防止惡意訪問。

​ 在系統自帶vsftpd中有如下的配置檔案

max_clients=300 最大客戶端連線數為300
max_per_ip=10 每個IP最大連線數

​ 現在我們知道，我們需要一個數據結構來儲存ip和ip對應的連結數，所以我們首先想到的就是用鍵值對模型，即每個ip對應一個連結數，並存儲起來，並且我們需要能夠快速插入、刪除和查詢，適合的就是樹和hash表。但是連線數真的能解決問題嗎？

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​ 首先，何時連結，我們何時增加一個連線數這個毋容置疑，但是，我們要如何知道這個連結結束了呢？我們可以在程序結束的時候，獲得程序結束的訊號，從而感知到一個程序的結束，所以這個時候，我們就不能單單依靠連線數，而是依靠程序的pid來對應ip。

​ 所以我們需要兩個hash表，一個hash表是pid to ip，另一個表是ip to conn。

​ 至於hash_table我們可以自己定製寫一個，也可以用stl庫中的，但是還是自己寫一個吧，我們只需要用到hash_table的部分功能。

​ 下面的函式只是對主要的成員函式進行註釋，方便理解(這裡並沒用泛型，而是借鑑了redis的實現方式用void *實現的hashtable)。

void* hash_lookup_entry(void* key, unsigned int key_size);
//尋找並返回key所對應的value, 如value為空，則返回空。
void hash_add_entry(void *key, unsigned int key_size,
                        void *value, unsigned int value_size);
//新增一個key-value
void hash_free_entry(void *key, unsigned int key_size);
//刪除一個key-value

​ 下面我們需要兩個表

static hash* s_ip_conn_hash;
static hash* s_pid_ip_hash;

​ 在接受連結成功後，我們可以獲得一個unsigned int型別的ip，我們可以根據這個ip,找到ip所對應的p_count,再對p_count進行操作就完成了ip-conn的建立和增長。

        unsigned int ip = addr.sin_addr.s_addr;
        sess.num_this_ip = handle_ip_count(&ip);
                ......
        unsigned int handle_ip_count(void *ip)
        {
            unsigned int count;
            unsigned int *p_count = (unsigned int*)s_ip_conn_hash->hash_lookup_entry(ip, sizeof(unsigned int));
            if (p_count == NULL)
            {
                count = 1;
                //不存在即建立
                s_ip_conn_hash->hash_add_entry(ip, sizeof(unsigned int), &count, sizeof(unsigned int));
            }
            else
            {
                //存在便增1，不過沒有考慮到原子操作，失誤失誤
                count = *p_count;
                ++count;
                *p_count = count;
            }
            return count;
        }

為了減少主程序的工作，我們將檢測連結過限制放到子程序中。

        if (pid == 0)    //子程序
        {
               ...
            check_limits(&sess);
               ...
        }
        void check_limits(session_t *sess)
        {
            if (tunable_max_clients > 0 && sess->num_clients > tunable_max_clients)
            {
                ftp_reply(sess, FTP_TOO_MANY_USERS, "There are too many connection, please try later");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            if (tunable_max_per_ip > 0 && sess->num_this_ip > tunable_max_per_ip)
            {
                ftp_reply(sess, FTP_IP_LIMIT, "There are too many connection,from internet address");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }

​ 在連結數的刪除上，我們需要明白一個流程。

​ 1.建立/增加 ip-value

​ 2.在父程序中建立pid-ip鍵值對

​ 3.在父程序中檢測到子程序的退出

​ 4.查詢pid對應的ip，刪除ip對於的兩個鍵值對。

​ 那如何實現檢測呢？我們可以設定一個訊號，當檢測到SIGCHLD時候，執行操作四。

        signal(SIGCHLD, handle_sighid);
                //接受連結後
        if (pid == 0)    //子程序
        {
            //防止子程序的子程序退出的干擾
            signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
        }
        //檢測到子程序退出後執行
        void handle_sighid(int sig)
        {
            pid_t pid;
            while ((pid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) > 0)
            {
                --s_children;
                unsigned int*ip = (unsigned int *)s_pid_ip_hash->hash_lookup_entry(&pid, sizeof(pid));  //查詢pid對於的ip
                if (ip == NULL)
                {
                    continue;
                }
                drop_ip_count(ip);    //對ip-value減一或者刪除操作
                s_pid_ip_hash->hash_free_entry(&pid, sizeof(pid));
            }
        }
​
        void drop_ip_count(void *ip)
        {
            unsigned int count;
            unsigned int *p_count = (unsigned  int *)s_ip_conn_hash->hash_lookup_entry(ip, sizeof(unsigned int));
            if (p_count == NULL)
            {
               return;
            }
​
            count = *p_count;
            if (count <= 0)
            {
                s_ip_conn_hash->hash_free_entry(ip, sizeof(unsigned int));
                return;
            }
            --count;
            *p_count = count;
            if (count == 0)
            {
                s_ip_conn_hash->hash_free_entry(ip, sizeof(unsigned int));
            }
        }
​

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