TCP/UDP 共占同一端口

TCP/UDP 共用端口问题。

1.TCP UDP 可以共同占用一个端口号吗?

首先明确一点 端口是一种抽象的软件结构(包括一些数据结构和I/O缓冲区)。
应用程序(即进程)通过系统调用与某端口建立连接(binding)后,传输层传给该端口的数据都被相应进程所接收,相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出。在TCP/IP协议的实现中,端口操作类似于一般的I/O操作,进程获取一个端口,相当于获取本地唯一的I/O文件,可以用一般的读写原语访问之。
类似于文件描述符,每个端口都拥有一个叫端口号(port number)的整数型标识符,用于区别不同端口。由于TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP是完全独立的两个软件模块,因此各自的端口号也相互独立,如TCP有一个255号端口,UDP也可以有一个255号端口,二者并不冲突。

2.为什么一个80端口可以建立很多连接?

一个TCP连接需要由四元组来形成,即(src_ip,src_port,dst_ip,dst_port)。假设有客户端建立了连接(src_ip1,src_port1,dst_ip1,dst_port1),那么,如果我们还有listen在(src_ip1,src_port1),那么当(dst_ip1,dst_port1)发送消息过来,系统应该把消息给谁?所以就说明了客户端占用了某一端口时,该端口就不能被其它进程listen了。

那么,对于有些童鞋,可能还有这样的疑问,是否一台机器就只能建立65535个连接了(端口16位限制)?非也,一个连接由四元组(src_ip,src_port,dst_ip,dst_port)形式,那么当(src_ip,src_port)一定时,变化的(dst_ip,dst_port)就可以建立更多连接了。
所以一台机器可以建立最多65535个连接是大错特错的。所有的一切都可以用四元组原理来分析即:一个TCP连接需要由四元组来形成,即(src_ip,src_port,dst_ip,dst_port),只要四个元素的组合中有一个元素不一样,那就可以区别不同的连接

3.承接2问 为什么还会出现端口被占的情况??

这个问题问的好。默认情况下 一个网络应用程序的套接字绑定了一个端口 这时候别的套接字就无法使用这个端口。这个就是为什么我们实际应用过程中经常会出现 端口已经被使用的情况。

但是 在实际网络编程过程中,socket有一个 SO_REUSEADDR 选项。该选项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。

4.ftp端口的占用。

FTP服务器有两个端口,其中21端口用于连接,20端口用于传输数据.
进行FTP文件传输中,客户端首先连接到FTP服务器的21端口,进行用户的认证,认证成功后,要传输文件时,服务器会开一个端口为20来进行传输数据文件。
也就是说,端口20才是真正传输所用到的端口,端口21只用于FTP的登陆认证。我们平常下载文件时,会遇到下载到99%时,文件不完成,不能成功的下载。其实是因为文件下载完毕后,还要在21端口再行进行用户认证,而下载文件的时间如果过长,客户机与服务器的21端口的连接会被服务器认为是超时连接而中断掉,就是这个原因。解决方法就是设置21端口的响应时间。