NodeJS net.Socket客户端：已写入数据却无响应意外关闭连接

背景 #

我在公司开发了一个小型程序，用于与PLC上的服务器Socket建立连接，程序工作流程如下：

• 每10秒与服务器建立新的Socket连接
• 客户端程序与PLC上的服务器Socket建立连接
• 连接初始化完成后立即写入数据
• 服务器Socket响应写入请求并返回数据
• 收到服务器响应后关闭Socket连接

无论写入成功、服务器返回空响应、出现错误或超时，我都会将连接开始时间、写入时间、服务器响应时间、写入帧、服务器返回帧等信息记录到数据库中。我使用NodeJS原生模块net.Socket来定义客户端Socket，并管理服务器响应、错误及超时。

代码 #

"use strict";

const
    net = require('net'),
    {convertToHex} = require("./services/utils"),
    {db_insert} = require("./services/db_query"),
    {log_socket_client} = require("./services/logger"),
    crypto = require("crypto"),
    cmdCommandList = {/* ... */};


let timeout_interval_socket_client = setInterval(
    () => {
        let socket_client = new net.Socket();
        socket_client.uuid = crypto.randomUUID();

        const date_start_task = new Date();
        let
            frame_input_in_hex = null,
            date_socket_write = null;

        socket_client
            .on("connect", function() {
                buf_command_automat = /* _AUTOMATE_BUFFER_COMMAND_ */;

                frame_input_in_hex = convertToHex(buf_command_automat);
                socket_client.write(buf_command_automat, function() {
                    date_socket_write = new Date();
                });
            })
            .on('data', function(message) {
                /* INSERT TO BDD MESSAGE : frame output received by socket server */
                socket_client.destroy();
            })
            .on('close', function(hadError) {
                (async() => {
                    if(socket_client.bytesWritten === 0) {
                        /* INSERT TO BDD MESSAGE : noBytesWritten */
                    }

                    if(socket_client.bytesRead === 0) {
                        /* INSERT TO BDD MESSAGE : no packet received */
                    }

                    await socket_client.destroy();
                })();
            })
            .on('error', function(error) {
                /* INSERT TO BDD error.toString()  */
                if(socket_client) socket_client.close();
            })
            .on('timeout', () => {
                /* INSERT TO BDD MESSAGE : timeout  */
                if(socket_client) socket_client.close();
            });

            
        socket_client.setTimeout(15000);
        socket_client.connect(/* _AUTOMATE_PORT_ */, /* _AUTOMATE_IP_ */);

    }, (10000)
);


process.on('SIGINT', () => {
    if(timeout_interval_socket_client) {
        clearInterval(timeout_interval_socket_client);
    }
});

问题 #

当前遇到的问题是：部分连接在已完成客户端Socket写入操作的情况下，未收到服务器响应就意外关闭了。请问可能的原因是什么？

已尝试的解决措施 #

• 排查是否为动态关闭的Socket
• 尝试用.destroy()替代.close()关闭Socket
• 为Socket添加ID，排查是否为setInterval的副作用

补充信息 #

• NodeJS版本：v18.17.1
• npm版本：v9.6.7
• Socket超时设置为15秒

可能的原因分析 #

1. PLC服务器端限制 #

PLC的Socket服务器可能存在连接数上限、请求频率限制，或内部资源不足，导致接收写入后主动关闭连接而不返回响应。比如部分PLC对并发连接或每秒请求数有严格限制，若程序每10秒发起一次连接，服务器端未正确处理旧连接残留时，可能触发保护机制直接断开连接。

2. 网络层面问题 #

• 中间设备规则拦截：交换机、防火墙等中间设备可能设置了短于15秒的空闲超时，或对特定数据包内容进行过滤，导致服务器响应无法到达客户端，连接被强制关闭。
• 数据包丢失：写入的请求成功到达服务器，但服务器的响应在传输过程中丢失，客户端未收到数据，最终触发超时或连接被动关闭。

3. Node.js Socket处理逻辑缺陷 #

• 重复销毁Socket：close事件回调中重复调用destroy()，而close事件本身就是连接关闭时触发，重复销毁会导致异常状态；同时回调中的await无实际作用（Node.js事件回调不等待异步操作），可能引发资源泄漏。
• 超时逻辑冲突：setTimeout(15000)设置的是Socket空闲超时，若服务器处理请求的时间接近15秒，可能在响应发出前触发超时，客户端主动关闭连接，此时服务器的响应可能还在传输中，但客户端已无法接收。
• 写入完成的判断偏差：socket_client.write的回调仅表示数据写入操作系统发送缓冲区，不代表数据已成功发送到服务器。若此时网络异常，数据未到达服务器就被断开连接，客户端会误以为写入完成，但服务器实际未收到完整请求。

4. 数据帧格式错误 #

写入PLC的buf_command_automat可能存在格式问题，比如校验位错误、帧长度不符合协议要求，PLC服务器接收到后无法解析，会直接关闭连接而不返回响应。

5. 资源泄漏累积 #

虽然调用了destroy()或close()，但部分Socket在错误或超时后未彻底释放资源，累积后导致后续连接出现异常关闭的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mathieu