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什么会阻止 TCP 服务器端口（一旦关闭）立即重新打开？

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什么会阻止 TCP 服务器端口（一旦关闭）立即重新打开？

我有一个使用 TCP 的服务器程序。

有时，我需要重新启动程序以进行更新或出于任何其他原因，但当我这样做时，程序会关闭服务器端口，然后在重新启动后，它会尝试在该端口上创建一个新的侦听器，但似乎只有在端口先前关闭后约一分钟（约 63 秒）才能成功完成此操作。为什么会这样？有什么方法可以解决它吗？

该程序在 RamNode 的 Ubuntu 18.04 上运行。

也许我可以在操作系统中更改任何设置，或者可能是 RamNode 的事情，等等？

答案1

对于处理 TCP 套接字的应用程序，最有可能是因为TIME-WAITTCP协议的状态：

TIME-WAIT- 表示等待足够的时间以确保远程 TCP 收到其连接终止请求的确认。

当关闭上一个连接时，两端中的一端（取决于哪一端发起关闭）将保持 TCP 套接字处于TIME-WAIT状态，以防止相同的 TCP 连接在一段时间内存在。当这在客户端时，这不是问题，因为端口是一个随机的临时端口。当它位于具有固定端口的服务器端并且服务器重新启动时，这会阻止服务器再次绑定到同一端口。

下面是使用的示例socat重现该行为。

术语1：

socat tcp4-listen:5555 -

期限2：

socat tcp4:127.0.0.1:5555 -

现在连接已建立，只需中断 term1 的socat命令即可。如果立即重新启动，您将获得 1 分钟的延迟：

术语1：

$ socat tcp4-listen:5555 -
2021/07/03 21:32:09 socat[320904] E bind(5, {AF=2 0.0.0.0:5555}, 16): Address already in use

防止此行为的功能（对于服务器尤其有用）是套接字选项 SO_REUSEADDR：

SO_REUSEADDR

表示验证地址时使用的规则 绑定（2）呼叫应该允许重用本地地址。对于AF_INET 套接字，这意味着套接字可以绑定，除非有活动侦听套接字绑定到该地址。当侦听套接字INADDR_ANY与特定端口绑定时，则不可能将任何本地地址绑定到此端口。参数是一个整数布尔标志。

相反，当第一次开始聆听socat时：

socat tcp4-listen:5555,reuseaddr -

TIME-WAIT即使像以前一样在连接后中断，现在也可以立即重新启动，而无需使用此端口评估 TCP 连接（这包括处于状态的以前的 TCP 连接）SO_REUSEADDR如果它在之前的运行中也使用，才能bind()成功。

这是一个奇怪的例子（表明它不仅限于TIME-WAIT州）：

术语1：

socat tcp4:127.0.0.1:5555,bind=127.0.0.1:5555,reuseaddr -

（上述命令在同时的 TCP 启动中连接到自身，如RFC 793）

$ ss -tn sport == 5555
State  Recv-Q  Send-Q   Local Address:Port    Peer Address:Port  
ESTAB  0       0            127.0.0.1:5555       127.0.0.1:5555

它不会阻止在端口 5555 之后创建监听套接字

期限2：

socat tcp4-listen:5555,reuseaddr

术语3：

$ ss -atnp sport == 5555
State  Recv-Q Send-Q Local Address:Port   Peer Address:Port                                    
LISTEN 0      5            0.0.0.0:5555        0.0.0.0:*     users:(("socat",pid=321093,fd=5)) 
ESTAB  0      0          127.0.0.1:5555      127.0.0.1:5555  users:(("socat",pid=321047,fd=5)) 

$ socat -d -d tcp4:127.0.0.1:5555 -
2021/07/03 22:16:27 socat[322125] N opening connection to AF=2 127.0.0.1:5555
2021/07/03 22:16:27 socat[322125] N successfully connected from local address AF=2 127.0.0.1:52218
2021/07/03 22:16:27 socat[322125] N reading from and writing to stdio
2021/07/03 22:16:27 socat[322125] N starting data transfer loop with FDs [5,5] and [0,1]

回到问题：它在你的应用程序上。

任何一个：

  • 更正应用程序以setsockopt()在将要监听的套接字上使用，以SO_REUSEADDR允许bind()成功，尽管使用该端口的连接也存在（TIME-WAIT算作这样的连接，并且可能是实际情况下的唯一原因）。

或者如果你不能，在动态链接上（使用库） 应用：

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