TCP中的重用套接字

简介: 【4月更文挑战第9天】tcp_tw_reuse是内核选项,与SO_REUSEADDR不同,主要用于连接发起方。

一个 TCP 连接是通过四元组(源地址、源端口、目的地址、目的端口)来唯一确定的,如果每次 Telnet 客户端使用的本地端口都不同,就不会和已有的四元组冲突,也就不会有 TIME_WAIT 的新旧连接化身冲突的问题。


事实上,即使在很小的概率下,客户端 Telnet 使用了相同的端口,从而造成了新连接和旧连接的四元组相同,在现代 Linux 操作系统下,也不会有什么大的问题,原因是现代 Linux 操作系统对此进行了一些优化。


第一种优化是新连接 SYN 告知的初始序列号,一定比 TIME_WAIT 老连接的末序列号大,这样通过序列号就可以区别出新老连接。


第二种优化是开启了 tcp_timestamps,使得新连接的时间戳比老连接的时间戳大,这样通过时间戳也可以区别出新老连接。


在这样的优化之下,一个 TIME_WAIT 的 TCP 连接可以忽略掉旧连接,重新被新的连接所使用。


这就是重用套接字选项,通过给套接字配置可重用属性,告诉操作系统内核,这样的 TCP 连接完全可以复用 TIME_WAIT 状态的连接。

int on = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));

SO_REUSEADDR 套接字选项,允许启动绑定在一个端口,即使之前存在一个和该端口一样的连接。在默认情况下,服务器端历经创建 socket、bind 和 listen 重启时,如果试图绑定到一个现有连接上的端口,bind 操作会失败,但是如果我们在创建 socket 和 bind 之间,使用上面的代码片段设置 SO_REUSEADDR 套接字选项,情况就会不同。


最佳实践可以总结成一句话: 服务器端程序,都应该设置 SO_REUSEADDR 套接字选项,以便服务端程序可以在极短时间内复用同一个端口启动。


有些人可能觉得这不是安全的。其实,单独重用一个套接字不会有任何问题。TCP 连接是通过四元组唯一区分的,只要客户端不使用相同的源端口,连接服务器是没有问题的,即使使用了相同的端口,根据序列号或者时间戳,也是可以区分出新旧连接的。


而且,TCP 的机制绝对不允许在相同的地址和端口上绑定不同的服务器,即使我们设置 SO_REUSEADDR 套接字选项,也不可能在 ANY 通配符地址下和端口 9527 上重复启动两个服务器实例。如果我们启动第二个服务器实例,不出所料会得到 Address already in use 的报错,即使当前还没有任何一条有效 TCP 连接产生。


tcp_tw_reuse 的内核配置选项和SO_REUSEADDR 套接字没有关系。、

  • tcp_tw_reuse 是内核选项,主要用在连接的发起方。TIME_WAIT 状态的连接创建时间超过 1 秒后,新的连接才可以被复用,注意,这里是连接的发起方;
  • SO_REUSEADDR 是用户态的选项,SO_REUSEADDR 选项用来告诉操作系统内核,如果端口已被占用,但是 TCP 连接状态位于 TIME_WAIT ,可以重用端口。如果端口忙,而 TCP 处于其他状态,重用端口时依旧得到“Address already in use”的错误信息。注意,这里一般都是连接的服务方。


在所有 TCP 服务器程序中,调用 bind 之前请设置 SO_REUSEADDR 套接字选项。这不会产生危害,相反,它会帮助我们在很快时间内重启服务端程序,而这一点恰恰是很多场景所需要的。



相关文章
|
运维 监控 数据可视化
日志服务 HarmonyOS NEXT 日志采集最佳实践
鸿蒙操作系统(HarmonyOS)上的日志服务(SLS)SDK 提供了针对 IoT、移动端到服务端的全场景日志采集、处理和分析能力,旨在满足万物互联时代下应用的多元化设备接入、高效协同和安全可靠运行的需求。
117823 119
|
安全 网络协议 算法
AH 协议详解
【2月更文挑战第25天】
|
JavaScript 关系型数据库 应用服务中间件
Centos7安装wiki.js
Centos7安装wiki.js
1009 0
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
图解机器学习 | GBDT模型详解
GBDT是一种迭代的决策树算法,将决策树与集成思想进行了有效的结合。本文讲解GBDT算法的Boosting核心思想、训练过程、优缺点、与随机森林的对比、以及Python代码实现。
8733 2
图解机器学习 | GBDT模型详解
|
敏捷开发
怎么理解基于架构的软件开发
理解基于架构的软件开发
384 1
|
9月前
|
人工智能 自然语言处理 JavaScript
微软开源课程!21节课程教你开发生成式 AI 应用所需了解的一切
微软推出的生成式 AI 入门课程,涵盖 21 节课程,帮助开发者快速掌握生成式 AI 应用开发,支持 Python 和 TypeScript 代码示例。
748 15
|
12月前
|
API
FFmpeg中AVPacket、AVFrame结构的基本使用
FFmpeg中AVPacket和AVFrame结构的内存分配、释放和引用计数处理,以及如何避免内存泄漏。
308 3
|
安全 关系型数据库 MySQL
Mysql 8.0 安装和使用遇到的各种问题(持续更新)
MySQL 8.0 安装到 服务器时,遇到的一些问题;安装、远程访问、密码编码格式不对、大小写区分、密码重置、修改密码 等操作
|
Java Maven Windows
SpringBoot工程打包与运行(Windows版)
SpringBoot工程打包与运行(Windows版)
SpringBoot工程打包与运行(Windows版)
|
XML Java 数据格式
Java一分钟之-JAXB:Java对象到XML绑定
【6月更文挑战第1天】Java Architecture for XML Binding (JAXB) 是Java平台标准,用于自动转换Java对象和XML。它通过注解实现声明式映射,简化XML处理。本文介绍了JAXB的基本使用、常见问题和最佳实践,包括对象到XML(Marshalling)和XML到对象(Unmarshalling)过程,并通过示例展示如何在Java类和XML之间进行转换。注意类型匹配、注解冲突和JAXB上下文创建等问题,以及如何优化性能和避免循环引用。
772 3