Linux网络编程：端口复用

在《绑定( bind )端口需要注意的问题》提到：一个网络应用程序只能绑定一个端口( 一个套接字只能绑定一个端口 )。

实际上，默认的情况下，如果一个网络应用程序的一个套接字绑定了一个端口( 占用了 8000 )，这时候，别的套接字就无法使用这个端口( 8000 ), 验证例子如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	int sockfd_one;
	int err_log;
	sockfd_one = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //创建UDP套接字one
	if(sockfd_one < 0)
	{
	perror("sockfd_one");
	exit(-1);
	}

	// 设置本地网络信息
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
	my_addr.sin_family = AF_INET;
	my_addr.sin_port = htons(8000);		// 端口为8000
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

	// 绑定，端口为8000
	err_log = bind(sockfd_one, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind sockfd_one");
		close(sockfd_one);
		exit(-1);
	}

	int sockfd_two;
	sockfd_two = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  //创建UDP套接字two
	if(sockfd_two < 0)
	{
		perror("sockfd_two");
		exit(-1);
	}

	// 新套接字sockfd_two，继续绑定8000端口，绑定失败
	// 因为8000端口已被占用，默认情况下，端口没有释放，无法绑定
	err_log = bind(sockfd_two, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind sockfd_two");
		close(sockfd_two);
		exit(-1);
	}

	close(sockfd_one);
	close(sockfd_two);

	return 0;
}

程序编译运行后结果如下：

那如何让sockfd_one, sockfd_two两个套接字都能成功绑定8000端口呢？这时候就需要要到端口复用了。端口复用允许在一个应用程序可以把 n 个套接字绑在一个端口上而不出错。

设置socket的SO_REUSEADDR选项，即可实现端口复用：

int opt = 1;
// sockfd为需要端口复用的套接字
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&opt, sizeof(opt));

SO_REUSEADDR可以用在以下四种情况下。 (摘自《Unix网络编程》卷一，即UNPv1)

1、当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时，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。

2、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。

3、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。

4、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。

需要注意的是，设置端口复用函数要在绑定之前调用，而且只要绑定到同一个端口的所有套接字都得设置复用：

// sockfd_one, sockfd_two都要设置端口复用
// 在sockfd_one绑定bind之前，设置其端口复用
int opt = 1;
setsockopt( sockfd_one, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR, (const void *)&opt, sizeof(opt) );
err_log = bind(sockfd_one, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));

// 在sockfd_two绑定bind之前，设置其端口复用
opt = 1;
setsockopt( sockfd_two, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,(const void *)&opt, sizeof(opt) );
err_log = bind(sockfd_two, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));

端口复用完整代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	int sockfd_one;
	int err_log;
	sockfd_one = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //创建UDP套接字one
	if(sockfd_one < 0)
	{
	perror("sockfd_one");
	exit(-1);
	}

	// 设置本地网络信息
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
	my_addr.sin_family = AF_INET;
	my_addr.sin_port = htons(8000);		// 端口为8000
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

	// 在sockfd_one绑定bind之前，设置其端口复用
	int opt = 1;
	setsockopt( sockfd_one, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,
					(const void *)&opt, sizeof(opt) );

	// 绑定，端口为8000
	err_log = bind(sockfd_one, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind sockfd_one");
		close(sockfd_one);
		exit(-1);
	}

	int sockfd_two;
	sockfd_two = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  //创建UDP套接字two
	if(sockfd_two < 0)
	{
		perror("sockfd_two");
		exit(-1);
	}

	// 在sockfd_two绑定bind之前，设置其端口复用
	opt = 1;
	setsockopt( sockfd_two, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,
					(const void *)&opt, sizeof(opt) );

	// 新套接字sockfd_two，继续绑定8000端口，成功
	err_log = bind(sockfd_two, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind sockfd_two");
		close(sockfd_two);
		exit(-1);
	}

	close(sockfd_one);
	close(sockfd_two);

	return 0;
}

端口复用允许在一个应用程序可以把 n 个套接字绑在一个端口上而不出错。同时，这 n 个套接字发送信息都正常，没有问题。但是，这些套接字并不是所有都能读取信息，只有最后一个套接字会正常接收数据。

下面，我们在之前的代码上，添加两个线程，分别负责接收sockfd_one，sockfd_two的信息：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>

// 线程1的回调函数
void *recv_one(void *arg)
{
	printf("===========recv_one==============\n");
	int sockfd = (int )arg;
	while(1){
		int recv_len;
		char recv_buf[512] = "";
		struct sockaddr_in client_addr;
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";//INET_ADDRSTRLEN=16
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);

		recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("\nip:%s ,port:%d\n",cli_ip, ntohs(client_addr.sin_port));
		printf("sockfd_one =========== data(%d):%s\n",recv_len,recv_buf);

	}

	return NULL;
}

// 线程2的回调函数
void *recv_two(void *arg)
{
	printf("+++++++++recv_two++++++++++++++\n");
	int sockfd = (int )arg;
	while(1){
		int recv_len;
		char recv_buf[512] = "";
		struct sockaddr_in client_addr;
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";//INET_ADDRSTRLEN=16
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);

		recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("\nip:%s ,port:%d\n",cli_ip, ntohs(client_addr.sin_port));
		printf("sockfd_two @@@@@@@@@@@@@@@ data(%d):%s\n",recv_len,recv_buf);

	}

	return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	int err_log;

	/////////////////////////sockfd_one
	int sockfd_one;
	sockfd_one = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //创建UDP套接字one
	if(sockfd_one < 0)
	{
	perror("sockfd_one");
	exit(-1);
	}

	// 设置本地网络信息
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
	my_addr.sin_family = AF_INET;
	my_addr.sin_port = htons(8000);		// 端口为8000
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

	// 在sockfd_one绑定bind之前，设置其端口复用
	int opt = 1;
	setsockopt( sockfd_one, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,
					(const void *)&opt, sizeof(opt) );

	// 绑定，端口为8000
	err_log = bind(sockfd_one, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind sockfd_one");
		close(sockfd_one);
		exit(-1);
	}

	//接收信息线程1
	pthread_t tid_one;
	pthread_create(&tid_one, NULL, recv_one, (void *)sockfd_one);

	/////////////////////////sockfd_two
	int sockfd_two;
	sockfd_two = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  //创建UDP套接字two
	if(sockfd_two < 0)
	{
		perror("sockfd_two");
		exit(-1);
	}

	// 在sockfd_two绑定bind之前，设置其端口复用
	opt = 1;
	setsockopt( sockfd_two, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,
					(const void *)&opt, sizeof(opt) );

	// 新套接字sockfd_two，继续绑定8000端口，成功
	err_log = bind(sockfd_two, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind sockfd_two");
		close(sockfd_two);
		exit(-1);
	}
	//接收信息线程2
	pthread_t tid_two;
	pthread_create(&tid_two, NULL, recv_two, (void *)sockfd_two);

	while(1){	// 让程序阻塞在这，不结束
		NULL;
	}

	close(sockfd_one);
	close(sockfd_two);

	return 0;
}

接着，通过网络调试助手给这个服务器发送数据，结果显示，只有最后一个套接字sockfd_two会正常接收数据：

我们上面的用法，实际上没有太大的意义。端口复用最常用的用途应该是防止服务器重启时之前绑定的端口还未释放或者程序突然退出而系统没有释放端口。这种情况下如果设定了端口复用，则新启动的服务器进程可以直接绑定端口。如果没有设定端口复用，绑定会失败，提示ADDR已经在使用中——那只好等等再重试了，麻烦！

源代码下载请点此处。

时间： 2024-11-08 10:28:45

Linux网络编程：端口复用的相关文章

Linux网络编程——端口复用（多个套接字绑定同一个端口）

在<绑定( bind )端口需要注意的问题>提到:一个网络应用程序只能绑定一个端口( 一个套接字只能绑定一个端口 ). 实际上,默认的情况下,如果一个网络应用程序的一个套接字绑定了一个端口( 占用了 8000 ),这时候,别的套接字就无法使用这个端口( 8000 ), 验证例子如下: [objc] view plaincopy #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #inclu

Linux网络编程-IO复用技术

IO复用是Linux中的IO模型之一,IO复用就是进程预先告诉内核需要监视的IO条件,使得内核一旦发现进程指定的一个或多个IO条件就绪,就通过进程进程处理,从而不会在单个IO上阻塞了.Linux中,提供了select.poll.epoll三种接口函数来实现IO复用. 1.select函数 #include <sys/select.h> #include <sys/time.h> int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writef

LINUX网络编程 IO 复用

参考<linux高性能服务器编程> LINUX下处理多个连接时候,仅仅使用多线程和原始socket函数,效率十分低下于是就出现了selelct poll epoll等IO复用函数. 这里讨论性能最优的epoll IO复用用户将需要关注的socket连接使用IO复用函数放进一个事件表中,每当事件表中有一个或者多个SOCKET连接出现读写请求时候,则进行处理事件表使用一个额外的文件描述符来标识.文件描述符使用 epoll_create函数创建 #inlclude <sys/epoll

嵌入式 Linux网络编程（二）——TCP编程模型

嵌入式 Linux网络编程(二)--TCP编程模型一.TCP编程模型 TCP编程的一般模型如下图: TCP编程模型分为客户端和服务器端编程,两者编程流程如下: TCP服务器端编程流程: A.创建套接字: B.绑定套接字: C.设置套接字为监听模式,进入被动接受连接状态: D.接受请求,建立连接: E.读写数据: F.终止连接. TCP客户端编程流程: A.创建套接字: B.与远程服务器建立连接: C.读写数据: D.终止连接. 二.TCP迭代服务器编程模型 TCP循环服务器接受一个客户端的连接

linux网络编程基础--（转自网络）

转自 http://www.cnblogs.com/MyLove-Summer/p/5215287.html Linux下的网络编程指的是socket套接字编程,入门比较简单. 1. socket套接字介绍 socket机制其实就是包括socket, bind, listen, connect, accept等函数的方法,其通过指定的函数实现不同的协议(IP4,IP6等)的数据在不同层之间的传输和获取等处理.其实个人理解socket就是处于应用层和TCP/IP协议之间的一个中间层,具体的数据分析

linux网络编程-（socket套接字编程UDP传输）

今天我们来介绍一下在linux网络环境下使用socket套接字实现两个进程下文件的上传,下载,和退出操作! 在socket套接字编程中,我们当然可以基于TCP的传输协议来进行传输,但是在文件的传输中,如果我们使用TCP传输,会造成传输速度较慢的情况,所以我们在进行文件传输的过程中,最好要使用UDP传输. 在其中,我们需要写两个程序,一个客户端,一个服务端,在一个终端中,先运行服务端,在运行客户端,在服务端和客户端都输入IP地址和端口号,注意服务端和客户端的端口号要相同,然后选择功能,在linux

Linux网络编程socket选项之SO_LINGER,SO_REUSEADDR

from http://blog.csdn.net/feiyinzilgd/article/details/5894300 Linux网络编程中,socket的选项很多.其中几个比较重要的选项有:SO_LINGER(仅仅适用于TCP,SCTP), SO_REUSEADDR. SO_LINGER 在默认情况下,当调用close关闭socke的使用,close会立即返回,但是,如果send buffer中还有数据,系统会试着先把send buffer中的数据发送出去,然后close才返回. SO_L

很全的linux网络编程技巧

注:作者王晓,本人认为总结得很好,故记之,绝无侵权之意. 1. LINUX网络编程基础知识 1 1.1. TCP/IP协议概述 1 1.2. OSI参考模型及TCP/IP参考模型 1 1.3. TCP协议 3 1.4. UDP协议 5 1.5. 协议的选择 6 2. 网络相关概念 6 2.1. socket概念 7 2.2. socket类型 8 2.3. socket信息数据结构 8 2.4. 数据存储优先顺序的转换 8 2.5. 地址格式转化 9 2.6. 名字地址转化 10 3. sock

linux网络编程 no route to host 解决方案

linux网络编程 no route to host 解决方案 [整合资料] (2013-05-13 21:38:12) 转载▼ 标签: net iptables it 分类: Linux 参考资料http://1413570.blog.51cto.com/1403570/792861http://2614223.blog.51cto.com/2604223/764757 在vmvare里面配了两台mysql,发现用mysql连不上mysql服务器,用telnet登录mysql的3306端口,发

Linux网络编程

第二章 Linux网络编程 2.1客户——服务器模型目前大多数网络应用程序在编写时都采用客户—服务器模型,假设一端是客户,另一端是服务器,让服务器提供给客户一定的服务内容.它要求有一方(服务器方)在启动执行程序后(无限期地)等待其他客户端程序与之通信.这里可以再分为两种具体类型:并发型交互与重复型交互. (1)并发型交互.在并发型交互模式下,程序的主要运作步骤如下: ·等待一个客户请求的到来: ·生成一个新的进程或者任务来处理这个客户请求,同时这里还可以接收其他客户的请求,处理结束后,终止这个