4.18 TCP 和 UDP 可以使用同一个端口吗？

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TCP 和 UDP 可以同时绑定相同的端口吗？

多个 TCP 服务进程可以绑定同一个端口吗？

重启 TCP 服务进程时，为什么会有“Address in use”的报错信息？

重启 TCP 服务进程时，如何避免“Address in use”的报错信息？

客户端的端口可以重复使用吗？

多个客户端可以 bind 同一个端口吗？

客户端 TCP 连接 TIME_WAIT 状态过多，会导致端口资源耗尽而无法建立新的连接吗？

如何解决客户端 TCP 连接 TIME_WAIT 过多，导致无法与同一个服务器建立连接的问题？

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因为「监听」这个动作是在 TCP 服务端网络编程中才具有的，而 UDP 服务端网络编程中是没有「监听」这个动作的。

TCP 和 UDP 服务端网络相似的一个地方，就是会调用 bind 绑定端口。

TCP 和 UDP 可以同时绑定相同的端口吗？

在数据链路层中，通过 MAC 地址来寻找局域网中的主机。在网际层中，通过 IP 地址来寻找网络中互连的主机或路由器。在传输层中，需要通过端口进行寻址，来识别同一计算机中同时通信的不同应用程序。

传输层的「端口号」的作用，是为了区分同一个主机上不同应用程序的数据包。

传输层有两个传输协议分别是 TCP 和 UDP，在内核中是两个完全独立的软件模块。

多个 TCP 服务进程可以绑定同一个端口吗？

如果两个 TCP 服务进程同时绑定的 IP 地址和端口都相同，那么执行 bind() 时候就会出错，错误是“Address already in use”。

如果想多个进程绑定相同的 IP 地址和端口，也是有办法的，就是对 socket 设置 SO_REUSEPORT

重启 TCP 服务进程时，为什么会有“Address in use”的报错信息？

当 TCP 服务进程重启时，服务端会出现 TIME_WAIT 状态的连接，TIME_WAIT 状态的连接使用的 IP+PORT 仍然被认为是一个有效的 IP+PORT 组合，相同机器上不能够在该 IP+PORT 组合上进行绑定，那么执行 bind() 函数的时候，就会返回了 Address already in use 的错误。

而等 TIME_WAIT 状态的连接结束后，重启 TCP 服务进程就能成功。

重启 TCP 服务进程时，如何避免“Address in use”的报错信息？

对 socket 设置 SO_REUSEADDR 属性

客户端的端口可以重复使用吗？

客户端在执行 connect 函数的时候，会在内核里随机选择一个端口，然后向服务端发起 SYN 报文，然后与服务端进行三次握手。

客户端的端口选择的发生在 connect 函数，内核在选择端口的时候，会从 net.ipv4.ip_local_port_range 这个内核参数指定的范围来选取一个端口作为客户端端口。

可用端口号 61000 - 32768 = 28232 个

TCP 连接是由四元组（源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口）唯一确认的，那么只要四元组中其中一个元素发生了变化，那么就表示不同的 TCP 连接的。所以如果客户端已使用端口 64992 与服务端 A 建立了连接，那么客户端要与服务端 B 建立连接，还是可以使用端口 64992 的，因为内核是通过四元祖信息来定位一个 TCP 连接的，并不会因为客户端的端口号相同，而导致连接冲突的问题。

多个客户端可以 bind 同一个端口吗？

一般而言，客户端不建议使用 bind 函数，bind 函数虽然常用于服务端网络编程中，但是它也是用于客户端的。

客户端是在调用 connect 函数的时候，由内核随机选取一个端口作为连接的端口。

要看多个客户端绑定的 IP + PORT 是否都相同，如果都是相同的，那么在执行 bind() 时候就会出错，错误是“Address already in use”。

客户端 TCP 连接 TIME_WAIT 状态过多，会导致端口资源耗尽而无法建立新的连接吗？

客户端是否都是与同一个服务器（目标地址和目标端口一样）建立连接，如果同一个服务器（目标地址和目标端口一样）建立连接，那么如果客户端 TIME_WAIT 状态的连接过多，当端口资源被耗尽，就无法与这个服务器再建立连接了。因为只要客户端连接的服务器不同，端口资源可以重复使用的。

如何解决客户端 TCP 连接 TIME_WAIT 过多，导致无法与同一个服务器建立连接的问题？

打开 net.ipv4.tcp_tw_reuse 这个内核参数，

因为开启了这个内核参数后，客户端调用 connect 函数时，如果选择到的端口，已经被相同四元组的连接占用的时候，就会判断该连接是否处于 TIME_WAIT 状态，如果该连接处于 TIME_WAIT 状态并且 TIME_WAIT 状态持续的时间超过了 1 秒，那么就会重用这个连接，然后就可以正常使用该端口了。