c - 在 Linux 上，当使用 C 执行与端口 0(选择一个随机端口)的套接字绑定(bind)时，我得到 errno 98，Address already in use。这怎么可能？

Question

因此，我们有一个长期存在的商业产品，它已经很成熟，我以前从未见过这种类型的问题。我们使用客户端程序向服务器发送数据。有时，由于客户环境中的防火墙，我们允许最终用户指定要绑定(bind)的出站端口范围，但是，在我看到的这个特定问题中，我们没有这样做，而是使用端口 0 执行绑定(bind)。从我读过的所有内容来看，这意味着选择一个随机端口。但我不知道的是，这对内核/操作系统意味着什么。如果我要求一个随机端口，它怎么可能已经在使用中了？ 严格来说，只有 src ip/src port & dst ip/port 的唯一配对才能使连接唯一。我相信如果与另一个目标 ip 通信，可以使用相同的端口，但也许这与这里无关。

此外，这不会发生在所有客户的系统上，只会发生在部分系统上。因此，这可能是某种形式的负载相关问题。有人告诉我，系统相当繁忙。

这是我们正在使用的代码。我省略了一些用于 windows 的 ifdef 代码，并且为了简洁省略了我们在绑定(bind)之后所做的事情。

    _SocketCreateClient(Socket_pwtP sock, SocketInfoP sInfo )
{
int nRetries;                       /* number of times to try connect()  */
unsigned short port;
BOOL success = FALSE;
BOOL gotaddr = FALSE;
char buf[INET6_ADDRSTRLEN] ="";
int connectsuccess =1;
int ipv6compat =0;

#ifdef SOCKET_SEND_TIMEOUT
struct timeval time;
#endif /* SOCKET_SEND_TIMEOUT */

nRetries = sInfo->si_nRetries;
sock->s_hostName = strdup(sInfo->si_hostName);

#ifdef DEBUG_SOCKET
LogWrite(LogF,LOG_WARNING,"Socket create client");
LogWrite(LogF,LOG_WARNING,"Number of retries = %d", nRetries);
#endif

ipv6compat = GetIPVer();
if (ipv6compat == -1) /* ipv6 not supported */
    gotaddr = GetINAddr(sInfo->si_hostName, &sock->s_sAddr.sin_addr);
else
    gotaddr = GetINAddr6(sInfo->si_hostName, &sock->s_sAddr6.sin6_addr);

/* translate supplied host name to an internet address */
if (!gotaddr) {
                        /* print this message only once */
                        if ( sInfo->si_logInfo && ( sInfo->si_nRetries == 1 ) )
                        {
                           LogWrite(LogF, LOG_ERR,
           "unable to resolve ip address for host '%s'", sInfo->si_hostName);
                        }
                        sock = _SocketDestroy(sock);
}

else {

    if (ipv6compat == 1) /* ipv6 supported */
    {
            /* try to print the address in sock->s_sAddr6.sin6_addr to make sure it's good.  from call above */
            LogWrite(LogF, LOG_DEBUG2, "Before call to inet_ntop");
            inet_ntop(AF_INET6, &sock->s_sAddr6.sin6_addr, buf, sizeof(buf));
            LogWrite (LogF, LOG_DEBUG2, "Value of sock->s_sAddr6.sin6_addr from GetINAddr6: %s", buf);


            LogWrite (LogF, LOG_DEBUG2, "Value of sock->s_sAddr6.sin6_scope_id from if_nametoindex: %d", sock->s_sAddr6.sin6_scope_id);

            LogWrite (LogF, LOG_DEBUG2, "Value of sock->s_type: %d", sock->s_type);
    }


    /* try to create the socket nRetries times */
    while (sock && sock->s_id == INVALID_SOCKET) {
        int socketsuccess = FALSE;

        /* create the actual socket */

        if (ipv6compat == -1) /* ipv6 not supported */
            socketsuccess = sock->s_id = socket(AF_INET, sock->s_type, 0);
        else
            socketsuccess = sock->s_id = socket(AF_INET6, sock->s_type, 0);

        if ((socketsuccess) == INVALID_SOCKET) {
            GETLASTERROR;
            LogWrite(LogF, LOG_ERR, "unable to create socket: Error %d: %s", errno,
            strerror(errno) );
            sock = _SocketDestroy(sock);
        }
        else
        {

             /* cycle through outbound port range for firewall support */
            port = sInfo->si_startPortRange;
         while ( !success && port <= sInfo->si_endPortRange ) {
                    int bindsuccess = 1;

             /* bind to outbound port number */
                    if ( ipv6compat == -1) /* ipv6 not supported */
                    {
                            sock->s_sourceAddr.sin_port   = htons(port);
                            bindsuccess = bind(sock->s_id, (struct sockaddr *) &sock->s_sourceAddr,
                                             sizeof(sock->s_sourceAddr));

                    }

                    else {
                            sock->s_sourceAddr6.sin6_port   = htons(port);
                            inet_ntop(AF_INET6, &sock->s_sourceAddr6.sin6_addr, buf, sizeof(buf));
                            LogWrite(LogF, LOG_DEBUG,
                                            "attempting bind to s_sourceAddr6 %s ", buf);

                            bindsuccess = bind(sock->s_id, (struct sockaddr *) &sock->s_sourceAddr6,
                                             sizeof(sock->s_sourceAddr6));
                    }

                     if (bindsuccess == -1) {
                            GETLASTERROR;
                            LogWrite(LogF, LOG_ERR,
                                    "unable to bind port %d to socket: Error %d: %s. Will attempt next port if protomgr port rules configured(EAV_PORTS).", port, errno, strerror(errno) );

                            /* if port in use, try next port number */
                          port++;
              }
              else {
                    /* only log if outbound port was specified */
                    if (port != 0)
                             {
                               if ( sInfo->si_sourcehostName ) {
                                  LogWrite(LogF, LOG_DEBUG,
                                       "bound outbound address %s:%d to socket",
                                             sInfo->si_sourcehostName, port);
                               }
                               else {
                                  LogWrite(LogF, LOG_DEBUG,
                                       "bound outbound port %d to socket", port);
                               }
                            }
                            success = TRUE;
              }


         }
        }
    }
}
return(sock);
}

我们在日志文件中看到的错误如下所示。它进行了 2 次尝试，但都失败了:

protomgr[628453]:错误:无法将端口 0 绑定(bind)到套接字:错误 98:地址已在使用中。如果配置了 protomgr 端口规则 (EAV_PORTS)，将尝试下一个端口。

protomgr[628453]:错误:无法将端口绑定(bind)到套接字:错误 98:地址已在使用中。如果此消息来自 protomgr，请考虑增加 EAV_PORTS 的数量。

protomgr[628453]:错误:无法将端口 0 绑定(bind)到套接字:错误 98:地址已在使用中。如果配置了 protomgr 端口规则 (EAV_PORTS)，将尝试下一个端口。

protomgr[628453]:错误:无法将端口绑定(bind)到套接字:错误 98:地址已在使用中。如果此消息来自 protomgr，请考虑增加 EAV_PORTS 的数量。

Answer 1

因此，这看起来与系统用尽可用端口有关，并且它被配置为只有大约 9000 个可用端口。

此设置在/etc/sysctl.conf 中控制可用端口: net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 65500

第一个数字是起始端口，第二个是最大端口。此示例取自未更改的 Suse Enterprise linux 服务器 11.0。 报告此问题的我们的客户以这样的方式进行配置，即在他们定义的范围内只有大约 9000 个端口可用，并且所有端口都在系统上使用。

希望这对将来的其他人有所帮助。