网络编程中的SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT参数详解
作者：互联网
一、SO_REUSEADDR
目前为止我见到的设置SO_REUSEADDR的使用场景：server端在调用bind函数时
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,(const void *)&reuse , sizeof(int));
目的：当服务端出现timewait状态的链接时，确保server能够重启成功。
注意：SO_REUSEADDR只有针对time-wait链接(linux系统time-wait连接持续时间为1min)，确保server重启成功的这一个作用，至于网上有文章说：如果有socket绑定了0.0.0.0:port；设置该参数后，其他socket可以绑定本机ip:port。本人经过试验后均提示“Address already in use”错误，绑定失败。
举个例子：
server监听9980端口，由于主动关闭链接，产生了一个time-wait状态的链接
如果此时server重启，并且server没有设置SO_REUSEADDR参数，server重启失败，报错：“Address already in use”
如果设置SO_REUSEADDR，重启ok；
二、SO_REUSEPORT
2.1 简介
SO_REUSEPORT使用场景：linux kernel 3.9 引入了最新的SO_REUSEPORT选项，使得多进程或者多线程创建多个绑定同一个ip:port的监听socket，提高服务器的接收链接的并发能力,程序的扩展性更好；此时需要设置SO_REUSEPORT（注意所有进程都要设置才生效）。
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT,(const void *)&reuse , sizeof(int));
目的：每一个进程有一个独立的监听socket，并且bind相同的ip:port，独立的listen()和accept()；提高接收连接的能力。（例如nginx多进程同时监听同一个ip:port）
解决的问题：
（1）避免了应用层多线程或者进程监听同一ip:port的“惊群效应”。
（2）内核层面实现负载均衡，保证每个进程或者线程接收均衡的连接数。
（3）只有effective-user-id相同的服务器进程才能监听同一ip:port （安全性考虑）
2.2 使用实例
代码示例：server_128.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <netinet/in.h>
5 #include <sys/socket.h>
6 #include <arpa/inet.h>
7 #include <sys/types.h>
8 #include <errno.h>
9 #include <time.h>
10 #include <unistd.h>
11 #include <sys/wait.h>
12 void work () {
13 int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
14 if (listenfd < 0) {
15 perror("listen socket");
16 _exit(-1);
17 }
18 int ret = 0;
19 int reuse = 1;
20 ret = setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,(const void *)&reuse , sizeof(int));
21 if (ret < 0) {
22 perror("setsockopt");
23 _exit(-1);
24 }
25 ret = setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT,(const void *)&reuse , sizeof(int));
26 if (ret < 0) {
27 perror("setsockopt");
28 _exit(-1);
29 }
30 struct sockaddr_in addr;
31 memset(&addr, 0, sizeof(addr));
32 addr.sin_family = AF_INET;
33 //addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.95.118.221");
34 addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
35 addr.sin_port = htons(9980);
36 ret = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
37 if (ret < 0) {
38 perror("bind addr");
39 _exit(-1);
40 }
41 printf("bind success\n");
42 ret = listen(listenfd,10);
43 if (ret < 0) {
44 perror("listen");
45 _exit(-1);
46 }
47 printf("listen success\n");
48 struct sockaddr clientaddr;
49 int len = 0;
50 while(1) {
51 printf("process:%d accept...\n", getpid());
52 int clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);
53 if (clientfd < 0) {
54 printf("accept:%d %s", getpid(),strerror(errno));
55 _exit(-1);
56 }
57 close(clientfd);
58 printf("process:%d close socket\n", getpid());
59 }
60 }
61 int main(){
62 printf("uid:%d euid:%d\n", getuid(),geteuid());
63 int i = 0;
64 for (i = 0; i< 6; i++) {
65 pid_t pid = fork();
66 if (pid == 0) {
67 work();
68 }
69 if(pid < 0) {
70 perror("fork");
71 continue;
72 }
73 }
74 int status,id;
75 while((id=waitpid(-1, &status, 0)) > 0) {
76 printf("%d exit\n", id);
77 }
78 if(errno == ECHILD) {
79 printf("all child exit\n");
80 }
81 return 0;
82 }
View Code
上述示例程序，启动了6个子进程，每个子进程创建自己的监听socket，bind相同的ip:port；独立的listen()，accept()；如果每个子进程不设置SO_REUSEADDR选项，会提示“Address already in use”错误。
安全性：是不是只要设置了SO_REUSEPORT选项的服务器程序，就能够监听相同的ip:port；并获取报文呢？当然不是，当前linux内核要求后来启动的服务器程序与前面启动的服务器程序的effective-user-id要相同。
举个例子：
上图中的server_127和server128两个服务器程序都设置了SO_REUSEPORT，监听同一ip:port，用root用户启动两个服务器程序，因为effective-user-id相等，都为0，所以启动没问题。
修改server127的权限：chmod u+s server_127。
启动完server_128后，在启动server_127，提示错误：
三、参考文章
https://zhuanlan.zhihu.com/p/37278278
标签：addr,REUSEADDR,server,REUSEPORT,int,SO,include,port 来源： https://www.cnblogs.com/MrLiuZF/p/15170546.html