为每个连接手动分配端口号答案

【问题标题】：Assign port number manually for each connection为每个连接手动分配端口号
【发布时间】：2014-11-08 11:33:42
【问题描述】：

我正在运行一个服务器（比如在端口 50000 上）。任何新请求都会被接受，并且每次操作系统都会分配一个随机端口。我想手动分配端口号，而不是系统为我随机分配。

这样做的主要原因是我试图根据端口号做一些多播的事情。我打算在同一个端口上分配几个客户端。另一个端口上的下一个客户端插槽，依此类推。

有什么想法吗？

【问题讨论】：

客户端打开连接时会得到一个随机的（源）端口，但服务器上的端口保持不变。如果你想让客户端连接到不同的端口，你需要监听多个端口。
如果您连接到server:50000，那么您将始终连接到端口50000（所以这是固定的）。 otoh，clients 将有“随机”端口；如果您希望手动设置这些端口，则需要在客户端修复它们
使用 bind() 将端口分配给套接字。
@vjcalling：当您在服务器端accept() 连接时，该连接被分配建立它的客户端 IP/端口和接受它的服务器端 IP/端口。没有什么是随机的。你把你的信息弄混了。
@vjcalling: 不，服务器不会将 random 端口分配给已接受的连接。它不能分配随机端口。阅读我的答案。服务器分配连接的客户端和服务器端正在使用的任何实际端口。只有客户端可以在连接到服务器之前为自己选择一个随机端口。客户端使用随机出站端口是正常和典型的行为。要改变这一点，您必须在调用 connect() 之前在客户端使用 bind()。

标签： c++ linux sockets network-programming system-calls

【解决方案1】：

TCP 套接字由客户端 IP/端口和服务器端 IP/端口对的元组标识。服务器端 IP/端口由在 listen() 之前调用 bind() 决定。客户端 IP/端口通过在connect() 之前调用bind() 来明确决定，或者通过省略bind() 并让connect() 来隐式决定。当accept() 接受连接时，会为其分配建立该连接的客户端 IP/端口以及接受该连接的服务器端 IP/端口。

这里唯一可用的随机选项是在客户端。它可以调用connect() 而不使用前面的bind()，或者它可以调用bind() 并使用零IP/端口。在任何一种情况下，操作系统都会选择适当的网络适配器并分配其 IP（如果未明确说明），并分配一个随机可用的临时端口（如果未明确说明）。如果需要，调用 bind() 允许客户端分配这些值中的一个/两个。 bind() 在大多数情况下通常不在客户端使用，但在处理特定协议要求或防火墙/路由器问题时需要时允许使用。

仅通过端口跟踪客户是不够的。您需要改为跟踪完整的元组，或者至少跟踪元组的客户端 IP/端口对。来自同一网络的客户端将使用相同的客户端 IP 但不同的端口，但来自不同网络的客户端将使用不同的客户端 IP 并且可能使用相同的客户端端口，这完全没问题。所以单独使用端口可能会从错误的网络中找到错误的客户端。您还需要考虑客户端 IP。

当服务器接受连接时，服务器无法控制更改元组的值。操作系统需要这些值是可预测的，以便正确路由数据包。当您想向特定客户端发送数据包时，您需要知道客户端 IP 和端口。

如果您想在已接受连接的元组中使用不同的服务器端 IP/端口值，唯一的选择是打开多个与所需服务器端值绑定的侦听套接字。

【讨论】：

+1 但“服务器无法控制更改元组的值”和“操作系统需要这些值是可预测的”，因为这就是 RFC 793 中所说的：指定第二个端口号的 TCP 握手。