在 Windows 中保留 TCP 端口答案

【问题标题】：Reserve a TCP port in Windows在 Windows 中保留 TCP 端口
【发布时间】：2011-07-12 09:04:51
【问题描述】：

我想保留一个 TCP 端口，以便稍后由服务绑定，以便 Windows 在分配随机端口号时不会无意中使用相同的端口号。我知道这可以通过注册表和重新启动来实现，但我想避免这种笨拙的解决方案。

进程如何在不实际绑定/侦听端口的情况下保留端口，然后根据请求安全地（即避免竞争条件）将其移交给另一个进程？

端口号无需提前确定。第一个进程可以获取一个随机端口号，并传递给请求进程。

编辑： 我突然想到我的问题表述得有些不好。我真正想要的是将动态端口号的分配与绑定到端口零操作分开。这意味着不仅要避免意外随机分配该端口号，还要防止任何其他进程在此期间绑定到同一地址/端口。或者，换一种说法，我希望一个进程启动绑定到端口零的操作——立即了解将使用的端口号——并让指定的第二个进程在未来某个时间完成绑定操作。

目前，我能想到的最接近的解决方法是让第一个进程立即绑定到 address/0，并保持绑定直到第二个进程请求它，此时它解除绑定并告诉另一个进程它获取的端口号，然后显式绑定到地址/端口。这有两个问题：1）我宁愿在第二个过程出现之前根本不绑定； 2) 有一小段时间间隔，在此期间第三方可能会意外（或故意）篡夺端口。

背景

你可能会好奇我为什么要做这么奇怪的事情。我一直在玩弄 ZeroMQ，一个主要的限制是 Windows 上没有 ipc:// 传输。让我感到震惊的是，端口映射器进程（类似于 RPC 端点映射器，或 Erlang 的 epmd）只是使用带有动态端口分配的tcp:// 传输实现变通方案的门票。但是，ZeroMQ 客户端和服务器允许无序连接（即，客户端在服务器绑定之前连接不是错误），所以我试图弄清楚连接客户端如何发现 - 非常高度确定性——在服务器实际绑定到该端口之前，将用于通信的端口。

【问题讨论】：

请注意，Windows 确实支持大致相当于 Unix 套接字的东西，它被称为“命名管道”（流和消息/数据报模式都可用）。所以最好的解决方案可能是在 Win32 上实现“ipc:”。
@BenVoigt 感谢您的建议。不幸的是，命名管道的语义与套接字有很大的不同，以至于大多数应用程序不能将它们用作直接替代品。

标签： windows network-programming zeromq

【解决方案1】：

正如@vahapt 所述，您可以使用netsh 修改动态端口范围。

但是，更好的解决方案可能是使用 netsh 来保留您的应用程序所需的端口，而不管动态端口的默认范围。

这样做：

在 Server 2008/2008 R2 上，安装此 Microsoft hotfix。这在 Server 2012 或更高版本上不是必需的。
使用要保留的端口停止任何进程。如果进程正在使用包含在要保留的端口范围内的端口，NETSH 将返回以下错误并且保留将失败：

该进程无法访问该文件，因为它正被另一个进程使用。
使用以下 NETSH 命令保留端口：

netsh int <ipv4|ipv6> Add excludedportrange [protocol=]tcp|udp [startport=]<integer> [numberofports=]<integer> [[store=]active|persistent]

例如，要为 UDPv6 保留端口 55368-55372，请使用以下命令：

netsh int ipv6 add excludedportrange protocol=udp startport=55368 numberofports=5

注意事项：

默认情况下，端口保留在重新启动后保持不变
可以为协议的第 4 版或第 6 版保留端口，但不能同时为两者保留（即不能为 TCPv4 和 TCPv6 保留端口 60000）

请参阅https://support.microsoft.com/en-us/kb/929851 了解更多信息，包括如何查看或删除现有端口预留。

【讨论】：

【解决方案2】：

使用 netsh 命令可能会对您有所帮助。您可以更改 Windows 使用的动态端口范围。
和你说的注册表修改一样，但是是立即生效的。

有关 netsh 命令的详细信息，请参阅：http://support.microsoft.com/kb/929851。

【讨论】：

+1 以获得好建议。这让我意识到，甚至不需要更改设置，只需查询动态端口范围并选择超出范围的端口号即可。但是，我重新考虑（并编辑）了我的问题，以更准确地反映我所追求的目标，而了解或操纵动态端口范围并没有真正帮助。

【解决方案3】：

编辑：这仅适用于 Windows Server 2008 之前的版本 (Microsoft Support KB)

您可以在

中编辑“ReservedPorts”注册表设置

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters

要保留一系列端口，请遵循“4000-4010”或“xxxx-yyyy”格式，但要保留单个端口，您必须使用“4000-4000”或“xxxx-xxxx”格式

http://support.microsoft.com/kb/812873

【讨论】：

感谢您花时间回答，但我不想摆弄注册表。
这适用于 Server 2003，但在 Server 2008 以后，ReservedPorts 注册表设置为 removed。

【解决方案4】：

我想出了一个可能的解决方案，所以我想我不妨把它记录在这里作为答案。

进程可以通过调用 WSADuplicateSocket 将套接字传递给另一个进程，因此协调进程可以绑定到动态端口，并在内部将其与给定的 IPC 名称相关联。当想要“绑定”到该名称的 ZMQ 服务器进程到达时，协调进程将绑定的套接字复制到服务器进程并关闭自己的副本。

这个解决方案没有解决我避免调用 bind() 的偏好，但这可能不是绝对必要的；我必须进行一些测试。

【讨论】：

【解决方案5】：

对于 ZeromMQ，您可以使用 czmq 或 C# NetMq 中的 zbeacon 模块来实现服务发现。

【讨论】：