为什么 TCP 允许多个程序绑定同一个 IP 和端口？

[3dwelcome]

在 Windows 上，这显然是不允许的，你可以用多个 IP 分别绑定同一个 PORT，但是不允许同一个 IP+PORT 被多次绑定。

在 Linux 上，以前也是不允许，但后来修改了内核，从 3.9 开始，TCP 变得和 UDP 一样，可以多个程序同时监听同一个 IP+端口。

这样的话，只要你有服务器 ROOT 权限，开一个和 nginx 一样的 80 端口程序，就可以开心和他抢数据了。

[hxndg]

为啥不允许呢？ TCP 五元组啊，只要能在 TCP 上层区分开到底该交给谁，为啥不能绑定同一个端口呢？
我司复杂均衡，自己实现 2-7 层，我们自己维护 PCB，实现的时候完全可以共享端口。
当然前提是 PCB 自己维护，也就是筛选数据包给谁自己维护

[3dwelcome]

@hxndg UDP 我能理解，包是单独的，最终给谁都能直接处理。
可 TCP 是流式数据，怎么切分成小包，是底层决定的，又不是由程序决定的。
比如 HTTP 你程序负载均衡，只拿到用户 HTTP 请求中间那么一小段，也没办法处理啊。

[hxndg]

@3dwelcome
首先，负载均衡可以坐在四层也可以坐在七层
其次，你可以自己维护负载均衡，也可以让系统底层维护负载均衡。还是那句话五元组可以区分开具体该交给哪个线程了。
lwn.net 上的介绍 https://lwn.net/Articles/542629/

[hxndg]

你搞混了两个概念，一个是 TCP 的分包，一个是负载均衡。两个是完全不同的概念
直接看这个网址吧，说的够简单了 https://medium.com/uckey/so-reuseport-addr-2-2-how-packets-forwarded-to-multiple-sockets-ce4b83cd0fd2

[3dwelcome]

@hxndg "还是那句话，TCP 五元组可以区分开具体该交给哪个线程了。"
不对啊。
我百度搜了一下，五元祖就是源 IP+源端口+目标 IP+目标端口，可并不是唯一的，很容易就被中间 NAT 修改了( https://www.liangzl.com/get-article-detail-227271.html)

那么很有可能，到具体线程里，两条不同 TCP 通道，源 IP+源端口+目标 IP+目标端口是一样的。
首先 SO_REUSEPORT 会确保在多条 TCP 通道里，本机 IP 和本地绑定端口是一致的。
其次 NAT 下面多条 TCP 通道里，发起 IP 和发起的端口是有可能冲突的（端口只有双字节上限，而 NAT 下面可以扩展很多电脑，每台电脑对相同服务器端口发出请求，总有电脑总连接数超过 65535，就必然会造成 TCP 五元组冲突）

[hxndg]

算了，你说的都对，你开心就好

[3dwelcome]

@hxndg 我只是好奇讨论一下。
一般情况，一台 PC 确实只有 2 万多个客户端连接端口可用(默认 net.ipv4.ip_local_port_range = 32768 61000)。就算不用 IPV4，改用 IPV6，协议也没增加任何端口上限，还是 16bit 给写死了。
所以如果这台 PC，刚巧是 NAT 出口，就会遇到本机端口耗尽的情况。TCP 五元祖冲突应该不会，就是 TCP 连接直接失败。

[julyclyde]

能理解你的提问的人都不太多
建议你还是把“3.9 开始”那个功能的原文发上来

[SmartKeyerror]

@hxndg 我寻思着 TCP 包里面只包含源端口号+目的端口号，IP 包里面才是源 IP 地址 + 目的 IP 地址，TCP 区分接收程序难道不是通过端口号区分的? TCP 上层是个什么东西?

[hxndg]

@SmartKeyerror
四层负载均衡和七层负载均衡的区别，自定协议和非自定协议而已
而且协议栈如果自己写，想干什么干什么，为什么不能拿到五元组呢？
如果只能利用端口号区分，那么多的负载均衡公司都是在扯淡吗？