无法将套接字绑定到 IPv4 和 IPv6 中的端口

Question

我是套接字编程的新手，当我遇到困难时，我正在编写一些临时代码以更好地了解它。任何有关我做错了什么的指导将不胜感激！

我正在尝试编写一个简单的程序，该程序绑定并侦听用户指定的端口并向任何连接发送“Hello”消息。为了好玩，我想我只需在同一个端口上侦听所有 IPv4 和 IPv6 地址即可。这是一个代码片段：

memset(&hints, 0, sizeof hints);
hints.ai_family   = AF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hints.ai_flags    = AI_PASSIVE;

if ( getaddrinfo(NULL, argv[1], &hints, &res) != 0 ) { 
    printf("getaddrinfo failed!\n");
    return 1;
}

for ( addrinfo* p = res; p != NULL; p = p->ai_next ) { 
    inet_ntop(p->ai_family, get_addr_ptr(p->ai_addr), ipstr, sizeof ipstr);
    printf("Found IP: %s\n",ipstr);

    printf("\tGetting socket...\t");
    sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol);
    if ( sockfd == -1 ) { 
        perror("\t\tError");
        continue;
    }
    printf("OK\n");

    printf("\tBind Socket to Port...\t");
    if ( bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) == -1 ) { 
        perror("\t\tError");
        close(sockfd);
        continue;
    }
    printf("OK\n");

    printf("\tListen on socket...\t");
    if ( listen(sockfd, BACKLOG) == -1 ){
        perror("\t\tError");
        continue;
    }
    printf("OK\n");
}

freeaddrinfo(res);
while (1) {/* accept connections */}

当我运行代码时，我得到以下输出：

$ ./simpleServer 8080
Found IP: 0.0.0.0
    Getting socket...       OK
    Bind Socket to Port...  OK
    Listen on socket...     OK
Found IP: ::
    Getting socket...       OK
    Bind Socket to Port...
        Error: Address already in use

但是，如果我查看netstat程序运行的时间，我没有看到任何与 相关的冲突端口::或任何其他 IPv6 地址。

我对此进行了更多研究，发现我可以仅使用 IPv4 或仅使用 IPv6 绑定到端口，但不能同时绑定到两者，这是我不明白的。我创建了两个套接字，具有以下 ai_addr：

• 家庭：AF_INET 地址信息：0.0.0.0:8008
• 家庭：AF_INET6地址信息：:::8080

我觉得我可能错过了一些基本的东西，但我看不到它。

谢谢！

Answer 1

您面临的问题可能是您正在使用双堆栈模式。至少在 Linux 上（其他系统经常禁用它，例如 FreeBSD），指定 ::as 地址会产生绑定到*asnetstat或sswill put 它。这意味着，它同时接受 IPv6 和 IPv4 地址。尽管 IPv4 被映射到::ffff:<your normal ipv4 address>. 所以我猜你也遇到了同样的问题。

如果不允许这种行为，您可以使用IPV6_V6ONLY套接字选项。af_family == AF_INET6

IPV6_V6ONLY（自 Linux 2.4.21 和 2.6 起） 如果此标志设置为 true（非零），则套接字仅限于发送和接收 IPv6 数据包。在这种情况下，IPv4 和 IPv6 应用程序可以同时绑定到单个端口。如果此标志设置为 false（零），则套接字可用于向 IPv6 地址或 IPv4 映射的 IPv6 地址发送和接收数据包。

参数是指向整数中的布尔值的指针。

该标志的默认值由文件 /proc/sys/net/ipv6/bindv6only 的内容定义。该文件的默认值为 0 (false)。

取自man 7 ipv6

请注意，您将覆盖之前创建/绑定/侦听的套接字。还可以用于gai_strerror从 的返回值中获取有意义的错误getaddrinfo。