UDP 端口和 DatagramSocket 的问题

Question

我正在开发一个项目，该项目假设使用 DatagramPackets 和 DatagramSockets 将文件从一台机器发送到另一台机器。该实现被假设为模仿 TCP 协议。因此，一旦接收方收到一个数据包，它就会向发送方发回一个 ACK​​，确认数据包已送达。到目前为止，我的程序没有对 ACK 进行任何检查。我无法实现 ACK 消息。在我的接收程序上，它显示正在发送 ACK，但发送方应用程序没有收到它们。

我在创建套接字时不断收到错误消息。 “java.net.BindException：地址已在使用中：无法绑定”。我很困惑，因为发件人应用程序中的其他任何地方都没有指定端口。我只是使用DatagramSocket socket = new DatagramSocket(); 但我确实使用 DatagramPacket packet = new DatagramPacket(packetData, packetData.length, internetAddress, 49000); socket.send(packet); 发送数据包时。

我尝试在我的 waitForAck() 方法中删除数据报声明，并使用与发送数据包相同的 datagramSocket。但是socket.receive(packet); 会挂起并且永远不会收到任何东西，因为它没有被分配一个端口来监听。

这是我监听 ACK 的方法：

public void waitForACK(){
    //listen for ack for a period of time
    //if ACK received, then break send next packet
    //if ACK not received or time out, send last packet
    //TODO: implement a timeout
    System.out.println("### Sender waiting for ACK");
    try {
        DatagramSocket receivingSocket = new DatagramSocket(49000);
        while (!ACKreceived) {
            byte[] buf = new byte[1500]; // Actual Ethernet packet size is 1500 bytes
            // receive request
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
            receivingSocket.receive(packet); //socket.receive(packet); <--
            byte[] packetData = Arrays.copyOf(packet.getData(), packet.getLength());
            ACKreceived = checkACK(packetData);//check the recieved packet contains an ACK message
        }
        System.out.println("### Sender recieved ACK");
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("### never got ACK");
        System.out.println(e);
    }
}

我也尝试过这个，但是 scoket 会挂起，实际上从来没有收到任何东西。即使接收文件的应用程序成功报告发送 ACK。我猜是因为它不知道在端口 49000 上接收 ACK。

public void waitForACK(){
    //listen for ack for a period of time
    //if ACK received, then break send next packet
    //if ACK not received or time out, send last packet
    //TODO: implement a timeout
    System.out.println("### Sender waiting for ACK");
    try {
        while (!ACKreceived) {
            byte[] buf = new byte[1500]; // Actual Ethernet packet size is 1500 bytes
            // receive request
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
            socket.receive(packet); //<--- HANGS RIGHT HERE
            byte[] packetData = Arrays.copyOf(packet.getData(), packet.getLength());
            ACKreceived = checkACK(packetData);//check the recieved packet contains an ACK message
        }
        System.out.println("### Sender recieved ACK");
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("### never got ACK");
        System.out.println(e);
    }
}

Answer 1

你正在泄漏套接字。

不要仅仅为了等待 ACK 而创建新的套接字。在应用程序的整个生命周期内，您应该只打开一个 DatagramSocket。

Answer 2

尝试使用 netstat 命令检查端口上是否有其他程序（甚至您的程序）处于活动状态。在 unix netstat -lp 上，su 会告诉你，在 windows 上 netstat 也存在不同的命令行选项

Answer 3

在我们解决您的代码问题之前：为什么客户端尝试侦听端口 49000？

如果您还没有意识到这一点：本地端口和对等端口不必相同，而且通常不是。当您调用DatagramSocket() 时，您将获得操作系统分配的任意本地端口。您发送到 49000 的事实不会改变您的本地端口。如果连接的另一端只是将数据包发送回它接收到的元组，则不会到达 49000，它将到达您的本地端口。

如果这是您的问题，解决方法是使用第二个版本（只需使用您现有的套接字来监听和发送），然后修复另一端（您没有向我们展示代码）发送对数据包发送者的完整地址元组的 ACK，而不是发送者主机上的端口 49000。

---

如果您意识到这一点，但认为双方出于某种原因需要拥有本地端口 49000……好吧，他们可能没有。通常，协议需要一侧（“服务器”）有一个众所周知的端口来连接，但另一侧（“客户端”）不需要。这就是为什么您可以在客户端上使用 DatagramSocket() 而不是 DatagramSocket(49000) 并且一切正常的原因。

再次，同样的修复。

---

在极少数情况下，双方确实确实需要有一个众所周知的端口（例如，您可以在公司的内部防火墙中显式打开它），您几乎肯定希望发送到也发生在那个端口上。

因此，与其创建用于发送的DatagramSocket() 和用于监听的DatagramSocket(48000)，不如先创建一个DatagramSocket(48000) 并将其用于两者。

但是，请注意，与使用固定端口的任何解决方案一样，此解决方案还有两个额外的问题：

首先，如果客户端和服务器都想绑定端口 48000，它们不能同时运行在同一台机器上。您可以将其中一个重新编号为 48001，或者直接接受。

其次，如果您希望频繁启动和停止客户端，它通常会尝试绑定端口 49000，而操作系统仍然有一个处于TIME_WAIT 状态的端口的套接字，因此您将获得一个绑定错误。这就是SO_REUSEADDR 的用途；使用它。

---

如果您确实想在客户端上使用任意端口发送器，但使用固定端口侦听器怎么办？在某些情况下这是有道理的，但除非你能解释为什么你真的需要这个，否则你没有。

如果你这样做了，那么，只有这样，你才能使用类似于你的第一个版本的东西。但是您仍然可能希望创建一次侦听器套接字，而不是每次侦听 ACK；它应该是与发送套接字不同的属性。 （当然你仍然需要处理与上一节相同的事情。）

如果您确实想为每个 ACK​​ 创建一个新的侦听器套接字，那么您必须确保立即关闭它，而不是等待 Java GC 和操作系统共同为您关闭它，或者下次等待 ACK 时，可能会出现绑定错误，因为旧的侦听器套接字仍然绑定到它。