c - 使用 Winsock 将客户端 TCP 套接字绑定(bind)到特定本地端口时，SO_REUSEADDR 没有任何效果

Question

我正在将一个客户端 TCP 套接字绑定(bind)到一个特定的本地端口。为了处理套接字在一段时间内保持TIME_WAIT 状态的情况，我在套接字上使用了带有SO_REUSEADDR 的setsockopt()。

它适用于 Linux，但不适用于 Windows，当上一个连接仍在 TIME_WAIT connect() 调用时得到 WSAEADDRINUSE.

MSDN 并不完全清楚客户端套接字应该发生什么:

[...] For server applications that need to bind multiple sockets to the same port number, consider using setsockopt (SO_REUSEADDR). Client applications usually need not call bind at all—connect chooses an unused port automatically. [...]

如何避免这种情况？

Answer 1

当您使用socket() 创建一个套接字时，它只有一个类型和一个协议(protocol)族。理想的是 bind() 它也到本地地址:端口。

您提到的错误通常发生在与同一主机的最后一个连接时:端口没有正常关闭(FIN/ACK FIN/ACK)。在这些情况下，套接字会在一段时间内保持TIME_WAIT 状态(取决于操作系统，但可调整)。

当您尝试 connect() 到同一主机和同一端口时，会发生什么情况，它使用默认套接字的名称/地址/端口/等，但此组合已被使用你的僵尸插槽。为避免这种情况，您可以通过在创建套接字后调用 bind() 来更改用于建立连接的本地地址:端口，提供包含本地地址的 sockaddr 结构和一个随机端口。

int main() {
    int ret, fd;
    struct sockaddr_in sa_dst;
    struct sockaddr_in sa_loc;
    char buffer[1024] = "GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.google.com\r\n\r\n";

    fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // Local
    memset(&sa_loc, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
    sa_loc.sin_family = AF_INET;
    sa_loc.sin_port = htons(LOCAL_RANDOM_PORT);
    sa_loc.sin_addr.s_addr = inet_addr(LOCAL_IP_ADDRESS);

    ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&sa_loc, sizeof(struct sockaddr));
    assert(ret != -1);

    // Remote
    memset(&sa_dst, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
    sa_dst.sin_family = AF_INET;
    sa_dst.sin_port = htons(80);
    sa_dst.sin_addr.s_addr = inet_addr("64.233.163.104"); // google :)

    ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&sa_dst, sizeof(struct sockaddr));
    assert(ret != -1);

    send(fd, buffer, strlen(buffer), 0);
    recv(fd, buffer, sizeof(buffer), 0);
    printf("%s\r\n", buffer);
}

更新:由于需要使用特定的本地端口，请考虑将 SO_LINGER 设置为 l_onoff=1 和 l_linger=0 所以你的套接字不会在 close/closesocket 时阻塞，它只会忽略排队的数据并(希望)关闭 fd。作为最后的手段，您可以通过更改此注册表项的值来调整 TIME_WAIT 延迟(非常不鼓励!):

HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\TcpTimedWaitDelay