UNIX网络编程：TCP回射服务器/客户端程序

先编译运行服务器：

huangcheng@ubuntu:~$./serv

然后在另一个终端里用netstat命令查看：

huangcheng@ubuntu:~$ netstat -anp | grep 5188  
（并非所有进程都能被检测到，所有非本用户的进程信息将不会显示，如果想看到所有信息，则必须切换到 root 用户）  
tcp        0      0 0.0.0.0:5188            0.0.0.0:*               LISTEN      2998/serv

可以看到server程序监听5188端口，IP地址还没确定下来。现在编译运行客户端：

huangcheng@ubuntu:~$ ./cli

回到server所在的终端，看看server的输出：

huangcheng@ubuntu:~$ ./serv  
recv connect ip=127.0.0.1 port=42107

可见客户端的端口号是自动分配的。再次netstat 一下：

huangcheng@ubuntu:~$ netstat -anp | grep 5188  
（并非所有进程都能被检测到，所有非本用户的进程信息将不会显示，如果想看到所有信息，则必须切换到 root 用户）  
tcp        0      0 0.0.0.0:5188            0.0.0.0:*               LISTEN      2998/serv     
tcp        0      0 127.0.0.1:5188          127.0.0.1:42107         ESTABLISHED 2998/serv     
tcp        0      0 127.0.0.1:42107         127.0.0.1:5188          ESTABLISHED 3198/cli

应用程序中的一个socket文件描述符对应一个socket pair，也就是源地址:源端口号和目的地址:目的端口号，也对应一个TCP连接。

上面第一行即serv.c 中的listenfd；第二行即serv.c 中的sock; 第三行即cli 中的conn。2998和3198分别是进程id。

现在来做个测试，先serv.c中的把33～35行的代码注释掉。

首先启动server，然后启动client，然后用Ctrl-C使server终止，这时马上再运行server，结果是：

huangcheng@ubuntu:~$ ./serv  
bind error: Address already in use

这是因为，虽然server的应用程序终止了，但TCP协议层的连接并没有完全断开，因此不能再次监听同样的server端口。我们用netstat命令查看一下：

huangcheng@ubuntu:~$ netstat -anp | grep 5188  
（并非所有进程都能被检测到，所有非本用户的进程信息将不会显示，如果想看到所有信息，则必须切换           到 root 用户）  
tcp        0      0 127.0.0.1:5188          127.0.0.1:42108         FIN_WAIT2   -                        
tcp        1      0 127.0.0.1:42108         127.0.0.1:5188          CLOSE_WAIT  3260/cli

server终止时，socket描述符会自动关闭并发FIN段给client，client收到FIN后处于CLOSE_WAIT状态，但是client并没有终止，也没有关闭socket描述符，因此不会发FIN给server，因此server的TCP连接处于FIN_WAIT2状态。

现在用Ctrl-C把client也终止掉，再观察现象：

huangcheng@ubuntu:~$ netstat -anp | grep 5188  
（并非所有进程都能被检测到，所有非本用户的进程信息将不会显示，如果想看到所有信息，则必须切换到 root 用户）  
tcp        0      0 127.0.0.1:5188          127.0.0.1:42108         TIME_WAIT   -

huangcheng@ubuntu:~$ ./serv  
bind error: Address already in use

client终止时自动关闭socket描述符，server的TCP连接收到client发的FIN段后处于TIME_WAIT状态。TCP协议规定，主动关闭连接的一方要处于TIME_WAIT状态，等待两个MSL（maximumsegment lifetime）的时间后才能回到CLOSED状态，需要有MSL 时间的主要原因是在这段时间内如果最后一个ack段没有发送给对方，则可以重新发送。因为我们先Ctrl-C终止了server，所以server是主动关闭连接的一方，在TIME_WAIT期间仍然不能再次监听同样的server端口。MSL在RFC1122中规定为两分钟，但是各操作系统的实现不同，在Linux上一般经过半分钟后就可以再次启动server了。至于为什么要规定TIME_WAIT的时间请大家参考UNP 2.7节。

在server的TCP连接没有完全断开之前不允许重新监听是不合理的，因为，TCP连接没有完全断开指的是connfd（127.0.0.1:5188）没有完全断开，而我们重新监听的是listenfd（0.0.0.0:5188），虽然是占用同一个端口，但IP地址不同，connfd对应的是与某个客户端通讯的一个具体的IP地址，而listenfd对应的是wildcard address。解决这个问题的方法是使用setsockopt()设置socket描述符的选项SO_REUSEADDR为1，表示允许创建端口号相同但IP地址不同的多个socket描述符。将原来注释的33～35行代码打开，问题解决。

先运行服务器，在运行客户端：

huangcheng@ubuntu:~$ ./serv  
recv connect ip=127.0.0.1 port=42107  
host 127.0.0.1:5188  
huangcheng  
ctt

huangcheng@ubuntu:~$ ./cli  
host 127.0.0.1:42107  
huangcheng  
huangcheng  
ctt  
ctt

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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