端口復(fù)用之So_Reuseaddr
端口復(fù)用是網(wǎng)絡(luò)編程里的經(jīng)典問(wèn)題，同時(shí)這里面的知識(shí)點(diǎn)又非常繁瑣，本文通過(guò)代碼簡(jiǎn)單介紹一下 SO_REUSEADDR，但不會(huì)涉及到 SO_REUSEPORT。
長(zhǎng)期以來(lái)，我們都有一個(gè)認(rèn)知，就是不能監(jiān)聽(tīng)同一個(gè)端口。比如以下代碼。
server1.listen(8080);
server2.listen(8080);
我們就會(huì)看到 Address already in use 的錯(cuò)誤。但是真的不能綁定到同一個(gè)端口嗎?不一定。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
void start_server(__uint32_t host) {
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){
goto ERROR;
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = host;
servaddr.sin_port = htons(6666);
if(bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){
goto ERROR;
}
if(listen(listenfd, 10) == -1) {
goto ERROR;
}
return;
ERROR:
printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
}
int main(){
start_server(inet_addr("127.0.0.1"));
start_server(inet_addr("192.168.8.246"));
}
上面的代碼啟動(dòng)了兩個(gè)服務(wù)器，兩個(gè)服務(wù)器都綁定了同一個(gè)端口，編譯執(zhí)行是可以正常跑的，因?yàn)槲抑付瞬煌? IP。由此可見(jiàn)，平時(shí)我們認(rèn)為多個(gè)服務(wù)器不能同時(shí)監(jiān)聽(tīng)同一個(gè)端口是因?yàn)槲覀冎恢付硕丝?，而沒(méi)有指定 IP。
const net = require('net');
const server = net.createServer();
server.listen(8080);
執(zhí)行以上代碼，通過(guò) lsof -i:8080 可以看到綁定的地址 *:8080。也就是說(shuō)，如果我們沒(méi)有指定 IP，那么系統(tǒng)就會(huì)默認(rèn)監(jiān)聽(tīng)全部 IP。當(dāng)?shù)诙伪O(jiān)聽(tīng)同一個(gè)端口時(shí)就會(huì)報(bào)錯(cuò)。接著看第二種情況。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
void start_server(__uint32_t host) {
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){
goto ERROR;
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = host;
servaddr.sin_port = htons(6666);
if(bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){
goto ERROR;
}
if(listen(listenfd, 10) == -1) {
goto ERROR;
}
return;
ERROR:
printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
}
int main(){
start_server(htonl(INADDR_ANY));
start_server(inet_addr("127.0.0.1"));
}
上面的代碼執(zhí)行會(huì)報(bào)錯(cuò) Address already in use。為什么改成 INADDR_ANY 就不行了呢?因?yàn)?INADDR_ANY 代表的是全部 IP，這樣默認(rèn)情況下就無(wú)法綁定到其他 IP 了。從邏輯上來(lái)說(shuō)就是當(dāng)操作系統(tǒng)收到這個(gè)127.0.0.1:6666 的數(shù)據(jù)包時(shí)，不知道該給誰(shuí)處理，因?yàn)榻壎ǖ膬蓚€(gè)地址都命中了。但是我們可以告訴操作系統(tǒng)把這個(gè)數(shù)據(jù)包給誰(shuí)。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
void start_server(__uint32_t host) {
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){
goto ERROR;
}
int on = 1;
if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on))) {
goto ERROR;
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = host;
servaddr.sin_port = htons(6666);
if(bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){
goto ERROR;
}
if(listen(listenfd, 10) == -1) {
goto ERROR;
}
return;
ERROR:
printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
}
int main(){
start_server(htonl(INADDR_ANY));
start_server(inet_addr("127.0.0.1"));
}
上面代碼加入了 SO_REUSEADDR 的邏輯，編譯執(zhí)行成功。由此可見(jiàn)，SO_REUSEADDR 就是告訴操作系統(tǒng)當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包命中多個(gè)socket時(shí)應(yīng)該給誰(shuí)處理，操作系統(tǒng)明確了這個(gè)邏輯后，自然也就允許以這種方式監(jiān)聽(tīng)端口了。
