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Python的Socket编程过程中实现UDP端口复用的实例分享
脚本专栏 2024/11/8 佚名
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关于端口复用

一个套接字不能同时绑定多个端口，如果客户端想绑定端口号，一定要调用发送信息函数之前绑定( bind )端口，因为在发送信息函数( sendto, 或 write )，系统会自动给当前网络程序分配一个随机端口号，这相当于随机绑定了一个端口号，这里只会分配一次，以后通信就以这个随机端口通信，我们再绑定端口号的话，就会绑定失败。如果我们放在发送信息函数( sendto, 或 write )之前绑定，那样程序将以我们绑定的端口号发送信息，不会再随机分配一个端口号。实际上，默认的情况下，如果一个网络应用程序的一个套接字 绑定了一个端口，这时候，别的套接字就无法使用这个端口。那如何让两个套接字都能成功绑定一个端口呢"htmlcode"> 

def startServer(queue, port): 
  reactor.listenUDP(port, DhtResponseHandler(queue)) 
  reactor.run() 

def sendUdpMsg(self, addr, msg): 
  socketHandler = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 
  socketHandler.bind(("", self.port)) 
  socketHandler.sendto(msg, addr) 
  socketHandler.close()

     由于要向同一个端口写数据，于是client必须有bind，但是运行后发现server先bind了这个端口，client运行时会报错

复制代码 代码如下:

error: [Errno 10048] Only one usage of each socket address (protocol/network address/port) is normally permitted  


     一般这种错误时因为多个socket不能同时bind同一个地址
     由于基础不够扎实，我开始疯狂的搜索，发现有人说端口复用的问题，所谓的端口复用，是指一个套接字释放掉一个端口后有一个wait_time，另一个套接字如果接着bind就会报错。虽然我的问题不完全一样，但是我欣喜若狂的使用了。即在client bind前加上如下一句

socketHandler.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

     但是仍然报错：

复制代码 代码如下:

error: [Errno 10013] An attempt was made to access a socket in a way forbidden by its access permissions  


    （顺便一提，还有另一个参数叫SO_REUSEPORT，即复用端口，另外有一个叫SO_EXCLUSIVEADDRUSE，即不准复用该端口，其他socket的参数还有很多，可以参考winsockhttp://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa924071.aspx或者unix下的socket）
     这个10013错误让我百思不得其解，搜索一下，主要有两种解释，有人说是需要提升应用程序的权限为管理员，我用的是eclipse+pydev，提升完eclipse权限没用，实际上还要修改python.exe的权限，方法是在这个程序上右键，兼容性一栏中勾上以系统管理员身份运行；有人说是跟其他程序地址或者端口冲突。但是我测试过发现都不行。

     另外，运行的时候发现，twisted的服务器端一定是要在主线程中，否则会报signal一定要在主线程才能接受的错误，但是twisted的reactor一运行起来就阻塞了。

     在twisted文档中翻到，原来还有一种UDP叫做connected UDP，变态吧，所谓connected UDP，就是只能向一个地址收发数据，看起来貌似可以，但是不符合可以向多个地址接收数据。

     最后在一篇文章中翻到说需要两个端口都设置重用，于是我试着重新写一个服务器，与之前的客户端配合，运行良好，完全无错

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) 
sock.bind(("", port)) 
data, address = sock.recvfrom(4096)

     好吧，看来问题在调用twisted了，不知道他是否有这样的设置，进去将这部分代码翻了一下，找不到这样设置的参数。

class Port(abstract.FileHandle): 
  def __init__(self, port, proto, interface='', maxPacketSize=8192, 
         reactor=None): 
    """ 
    Initialize with a numeric port to listen on. 
    """ 
    self.port = port 
    self.protocol = proto 
    self.readBufferSize = maxPacketSize 
    self.interface = interface 
    self.setLogStr() 
    self._connectedAddr = None 
 
    abstract.FileHandle.__init__(self, reactor) 
 
    skt = socket.socket(self.addressFamily, self.socketType) 
    addrLen = _iocp.maxAddrLen(skt.fileno()) 
    self.addressBuffer = _iocp.AllocateReadBuffer(addrLen) 
    # WSARecvFrom takes an int 
    self.addressLengthBuffer = _iocp.AllocateReadBuffer( 
        struct.calcsize('i')) 
 
  def startListening(self): 
    """ 
    Create and bind my socket, and begin listening on it. 
 
    This is called on unserialization, and must be called after creating a 
    server to begin listening on the specified port. 
    """ 
    self._bindSocket() 
    self._connectToProtocol() 
 
 
  def createSocket(self): 
    return self.reactor.createSocket(self.addressFamily, self.socketType) 
 
 
  def _bindSocket(self): 
    try: 
      skt = self.createSocket() 
      skt.bind((self.interface, self.port)) 
    except socket.error, le: 
      raise error.CannotListenError, (self.interface, self.port, le) 
 
    # Make sure that if we listened on port 0, we update that to 
    # reflect what the OS actually assigned us. 
    self._realPortNumber = skt.getsockname()[1] 
 
    log.msg("%s starting on %s" % ( 
        self._getLogPrefix(self.protocol), self._realPortNumber)) 
 
    self.connected = True 
    self.socket = skt 
    self.getFileHandle = self.socket.fileno

    难道说twisted就完全不提供这样的功能？最终在multicast中翻到这样一段，也就是，多播的情况是支持地址复用的，动手测起来。

class MulticastPort(MulticastMixin, Port): 
  """ 
  UDP Port that supports multicasting. 
  """ 
 
  implements(interfaces.IMulticastTransport) 
 
 
  def __init__(self, port, proto, interface='', maxPacketSize=8192, 
         reactor=None, listenMultiple=False): 
    Port.__init__(self, port, proto, interface, maxPacketSize, reactor) 
    self.listenMultiple = listenMultiple 
 
 
  def createSocket(self): 
    skt = Port.createSocket(self) 
    if self.listenMultiple: 
      skt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) 
      if hasattr(socket, "SO_REUSEPORT"): 
        skt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEPORT, 1) 
    return skt

     将server端改成如下代码，运行通过！

reactor.listenMulticast(port, DhtResponseHandler(queue), listenMultiple=True) 
reactor.run()

     感触良多，底层的知识比较重要，浮沙筑高台果然危险。

标签：
Python,UDP,端口,Socket
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