一、1个端口号可以同时被两个进程绑定吗? 根据端口号的绑定我们分以下几种情况来讨论: 2个进程分别建立TCP server,使用同一个端口号8888 2个进程分别建立UDP server,使用同一个端口号8888 2个进程1个建立TCP server、1个建立UDP server,都使用端口号8888 1. 测试代码 我们首先编写两个简单的测试程序。 tcp.c 该程序仅仅创建tcp套接字并绑定端口号8888,没有accept建立连接操作,并且sleep(1000),让进程不要太快退出。 /*******服务器程序 TCPServer.c ************/#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define WAITBUF 10#define RECVBUFSIZE 1024int main(int argc, char *argv[]){ int sockfd,new_fd,nbytes; struct sockaddr_in server_addr; struct sockaddr_in client_addr; int portnumber = 8888; socklen_t sin_size; char hello[512]; char buffer[RECVBUFSIZE]; /*端口号不对,退出*/ /*服务器端开始建立socket描述符*/ if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } /*服务器端填充 sockaddr结构*/ bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); server_addr.sin_family=AF_INET; /*自动填充主机IP*/ server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port=htons(portnumber); /*捆绑sockfd描述符 进程+端口号+ip+socket*/ if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) { fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } /*监听sockfd描述符*/ if(listen(sockfd, WAITBUF)==-1) { fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } sleep(1000);//让程序不要这么快的退出 close(sockfd); exit(0);} udp.c 该程序仅仅创建udp套接字并绑定端口号8888,没有accept建立连接操作,并且sleep(1000),让进程不要太快退出. #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define SERVER_PORT 8888 #define MAX_MSG_SIZE 1024 int main(void) { int sockfd; struct sockaddr_in addr; /* 服务器端开始建立socket描述符 */ sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd<0) { fprintf(stderr,"Socket Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } /* 服务器端填充 sockaddr结构 */ bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); addr.sin_port=htons(SERVER_PORT); /* 捆绑sockfd描述符 */ if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(struct sockaddr_in))<0) { fprintf(stderr,"Bind Error:%s\n",strerror(errno)); exit(1); } sleep(1000); close(sockfd); } 编译 gcc tcp.c -o tcpgcc udp.c -o udp 2. 执行结果 1).2个进程分别建立TCP server 情况1执行结果 从结果可知,第二个进程绑定端口号8888绑定失败。 2).2个进程分别建立UDP server 情况2执行结果 从结果可知,第二个进程绑定端口号8888绑定失败。 3).1个建立TCP server、1个建立UDP server 情况3执行结果 用netstat命令查看信息。 netstat 从结果可知,该种情形,两个进程分别绑定成功。 3. 结果分析 由上述结果可知:TCP、UDP可以同时绑定一个端口8888,但是一个端口在同一时刻不可以被TCP或者UDP绑定2次。原因如下: tcp的端口不是物理概念,仅仅是协议栈中的两个字节; TCP和UDP的端口完全没有任何关系,完全有可能又有一种XXP基于IP,也有端口的概念,这是完全可能的; TCP和UDP传输协议监听同一个端口后,接收数据互不影响,不冲突。因为数据接收时时根据五元组**{传输协议,源IP,目的IP,源端口,目的端口}**判断接受者的。 二、端口号的一些其他知识点 1. 端口号的作用 端口号可以用来标识同一个主机上通信的不同应用程序,端口号+IP地址就可以组成一个套接字,用来标识一个进程。 2. 端口号的应用场景 在TCP/IP协议中,用“源IP地址”,“目的IP地址”,“源端口号”,“目的端口号”,协议号(IP协议的协议号为4,TCP的协议号为6)这样的一个五元组来标识一个通信,通信的双方在发送消息时,消息的头部会带着这样的五元组。 3. 端口范围划分 (1)0~1023:知名端口号,是留着备用的,一把都是用于协议,例如HTTP、FTP、SSH ; (2)1024~65535:是操作系统动态分配的端口号,客户端程序的端口号,就是由操作糸统从这个范围来分配的,在TCP与UDP的套接字通信中,客户端的端口号就是在此范围中。 4. 知名的端口号与端口号对应的服务器 比如: HTTP服务器:80 FTP服务器:21 ps:FTP有一个控制连接和一个数据连接,所以FTP是有两个端口号的,控制连接的端口号是21,数据连接的端口号是20,但是如果FTP的端口号默认是21,如果指明FTP有两个端口号的话,那就是21和20,否则FTP服务器的端口号就是21 TELNET服务器:23 SSH服务器:22 HTTPS:443 WEB服务器:25 5. 在linux中如何查看知名端口号? cat /etc/services 6. 一个进程是否可以bind多个端口号? 可以 因为一个进程可以打开多个文件描述符,而每个文件描述符都对应一个端口号,所以一个进程可以绑定多个端口号。 Linux内核会给每一个socket分配一个唯一的文件描述符,进程通过该文件描述符来区分对应的套接字。 7. 一个端口号是否可以被多个进程绑定? 同种协议通常不可以,但有一种情况可以。 ps:如果进程先绑定一个端口号,然后在fork一个子进程,这样的话就可以是实现多个进程绑定一个端口号,但是两个不同的进程绑定同一个端口号是不可以的。 三、SO_REUSEADDR有什么用处和怎么使用? 当两个socket的address和port相冲突,而我们又想重用地址和端口,则旧的socket和新的socket都要已经被设置了SO_REUSEADDR特性,只有两者之一有这个特性还是有问题的。 SO_REUSEADDR可以用在以下四种情况下。(摘自《Unix网络编程》卷一,即UNPv1) 当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时【4次握手】,而你启动的程序的socket2要占用该地址和端口,你的程序就要用到该选项。 一般来说,一个端口释放后会等待两分钟之后才能再被使用,SO_REUSEADDR是让端口释放后立即就可以被再次使用。 SO_REUSEADDR用于对TCP套接字处于TIME_WAIT状态下的socket,才可以重复绑定使用。server程序总是应该在调用bind()之前设置SO_REUSEADDR套接字选项。TCP,先调用close()的一方会进入TIME_WAIT状态。 4次握手顺序见下图: 4次握手 SO_REUSEADDR允许同一port上启动同一服务器的多个实例(多个进程)。但每个实例绑定的IP地址是不能相同的。在有多块网卡或用IP Alias技术的机器可以测试这种情况。 SO_REUSEADDR允许单个进程绑定相同的端口到多个socket上,但每个socket绑定的ip地址不同。这和2很相似,区别请看UNPv1。 SO_REUSEADDR允许启动一个监听服务器并捆绑其众所周知端口,即使以前建立的将此端口用做他们的本地端口的连接仍存在。这通常是重启监听服务器时出现,若不设置此选项,则bind时将出错。 SO_REUSEADDR允许在同一端口上启动同一服务器的多个实例,只要每个实例捆绑一个不同的本地IP地址即可。对于TCP,我们根本不可能启动捆绑相同IP地址和相同端口号的多个服务器。 SO_REUSEADDR允许单个进程捆绑同一端口到多个套接口上,只要每个捆绑指定不同的本地IP地址即可。这一般不用于TCP服务器。 SO_REUSEADDR允许完全相同的地址和端口的重复绑定。但这只用于UDP的多播,不用于TCP。 SO_REUSEADDR允许完全重复的捆绑:当一个IP地址和端口绑定到某个套接口上时,还允许此IP地址和端口捆绑到另一个套接口上。一般来说,这个特性仅在支持多播的系统上才有,而且只对UDP套接口而言(TCP不支持多播)。 SO_REUSEPORT选项有如下语义:此选项允许完全重复捆绑,但仅在想捆绑相同IP地址和端口的套接口都指定了此套接口选项才行。 如果被捆绑的IP地址是一个多播地址,则SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT等效。 使用这两个套接口选项的建议:在所有TCP服务器中,在调用bind之前设置SO_REUSEADDR套接口选项;当编写一个同一时刻在同一主机上可运行多次的多播应用程序时,设置SO_REUSEADDR选项,并将本组的多播地址作为本地IP地址捆绑。 设置方法如下: if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&nOptval , sizeof(int)) < 0) ... 附 Q:编写 TCP/SOCK_STREAM 服务程序时,SO_REUSEADDR到底什么意思? A:这个套接字选项通知内核,如果端口忙,但TCP状态位于 TIME_WAIT ,可以重用端口。如果端口忙,而TCP状态位于其他状态,重用端口时依旧得到一个错误信息,指明”地址已经使用中”。如果你的服务程序停止后想立即重启,而新套接字依旧使用同一端口,此时SO_REUSEADDR…