Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 2개 있습니다.)
(시리즈 글이 9개 있습니다.)
개발 환경 구성: 92. 윈도우 서버 환경에서, 최대 생성 가능한 소켓(socket) 연결 수는 얼마일까?
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/964

Windows: 175. 윈도우 환경에서 클라이언트 소켓의 최대 접속 수
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12350

Windows: 178. 윈도우 환경에서 클라이언트 소켓의 최대 접속 수 (2) - SO_REUSEADDR
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12432

Windows: 179. 윈도우 환경에서 클라이언트 소켓의 최대 접속 수 (3) - SO_PORT_SCALABILITY
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12433

Windows: 181. 윈도우 환경에서 클라이언트 소켓의 최대 접속 수 (4) - ReuseUnicastPort를 이용한 포트 고갈 문제 해결
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12435

.NET Framework: 981. C# - HttpWebRequest, WebClient와 ephemeral port 재사용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12448

.NET Framework: 982. C# - HttpClient에서의 ephemeral port 재사용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12449

.NET Framework: 983. C# - TIME_WAIT과 ephemeral port 재사용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12450

Linux: 35. C# - 리눅스 환경에서 클라이언트 소켓의 ephemeral port 재사용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12459




윈도우 환경에서 클라이언트 소켓의 최대 접속 수 (2) - SO_REUSEADDR

아래의 글에서,

윈도우 서버 환경에서, 최대 생성 가능한 소켓(socket) 연결 수는 얼마일까?
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/964

윈도우 환경에서 클라이언트 소켓의 최대 접속 수
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12350

그러니까 서버는 소켓 구분이 5-tuple로 되지만,

(Protocol, LocalIP, LocalPort, RemoteIP, RemotePort)

클라이언트 소켓의 경우 단순히 (Protocol, LocalIP, LocalPort)로만 구분이 됩니다. 그런데, 불현듯 ^^; 옵션이 하나 생각났습니다.

SO_REUSEADDR
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/network/so-reuseaddr
; http://www.unixguide.net/network/socketfaq/4.5.shtml

그래서, 이전 예제에서 클라이언트 측의 코드만 다음과 같이 ReuseAddress 옵션을 사용하도록 바꾸면,

int localPort = 9748;

using (var socket1 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
using (var socket2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
{
    socket1.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    socket1.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, localPort));
    socket1.Connect("localhost", 15000);

    Console.WriteLine($"{socket1.LocalEndPoint}-{socket1.RemoteEndPoint}");

    socket2.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    socket2.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, localPort));
    socket2.Connect("localhost", 15001);

    Console.WriteLine($"{socket2.LocalEndPoint}-{socket2.RemoteEndPoint}");

    Console.ReadLine();
}
/*
127.0.0.1:9748-127.0.0.1:15000
127.0.0.1:9748-127.0.0.1:15001
*/

출력이 의미하는 데로 윈도우에서 클라이언트 측의 소켓을 5-tuple로 구분하게 만들 수 있습니다.




그런데, 이게 좀 현실성이 없습니다. 왜냐하면, 명시적으로 포트 번호를 할당해 바인딩을 해야 하는데, 그렇다면 현재 바인딩 가능한 포트 번호를 조회할 수 있거나 하는 식의 배려가 있어야 하지만 윈도우에서 그걸 직접적으로 알아낼 수 있는 방법이 없습니다. (혹시 방법을 아시는 분은 덧글 부탁드립니다.)

굳이 생각해 보면, (Win32 API로는 방법을 제공하지 않는 듯한) "netsh int ipv4 show dynamicport tcp" 명령의 결과로 조회할 수 있는 포트 영역을 구해 오류가 발생하지 않을 때까지 Bind를 해보는 수밖에 없습니다. 혹은, Win32 API에 TcpTable을 가져오는 함수를 이용하면,

GetTcpTable function (iphlpapi.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/iphlpapi/nf-iphlpapi-gettcptable

쓰지 않는 포트를 조회하는 것도 가능할 것입니다. 하지만, 그래도 안전하지 못한 것이, 조회 후 검색하는 동안 또 다른 스레드/프로세스에 의해 포트 점유가 될 수 있으므로 역시 오류를 대비해 다시 다른 포트로 시도해야만 합니다. 게다가 여기서 끝이 아닙니다. 하나 더 고려해야 할 제약이 있는데요.

테스트를 해보니, 반드시 해당 포트에 대해서 명시적으로 ReuseAddress로 열려 있어야 합니다. 일례로 만약 다음과 같은 식으로 바꾸면,

using (var socket1 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
using (var socket2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
{
    // Reuse 옵션 없이 이미 포트가 열려 있으면,
    socket1.Connect("localhost", 15000);

    Console.WriteLine($"{socket1.LocalEndPoint}-{socket1.RemoteEndPoint}");

    int allocPort = 0;
    {
        int pos = socket1.LocalEndPoint.ToString().IndexOf(':');
        allocPort = int.Parse(socket1.LocalEndPoint.ToString().Substring(pos + 1));
    }

    Console.WriteLine(allocPort);

    // 해당 포트로 Reuse 옵션을 설정해도 예외 발생
    socket2.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    socket2.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, allocPort));
    socket2.Connect("localhost", 15001);

    Console.WriteLine($"{socket2.LocalEndPoint}-{socket2.RemoteEndPoint}");

    Console.ReadLine();
}

첫 번째 연결에서 ReuseAddress 옵션을 고려하지 않아, 두 번째 연결의 바인딩에서 이런 예외가 발생합니다.

Unhandled Exception: System.Net.Sockets.SocketException: An attempt was made to access a socket in a way forbidden by its access permissions
   at System.Net.Sockets.Socket.DoBind(EndPoint endPointSnapshot, SocketAddress socketAddress)
   at System.Net.Sockets.Socket.Bind(EndPoint localEP)

이것은 달리 말하면, 이미 다른 응용 프로그램에서 점유 중인 클라이언트 연결이 있다면, 그리고 그 연결은 대개의 경우 ReuseAddress 옵션이 지정되어 있지 않았을 것이므로 우리 쪽 응용 프로그램에서 Reuse를 시도할 수 없다는 것이 됩니다. 대신 우회해서 바인딩을 IPAddress.Any 외의 것으로 명시하면,

using (var socket1 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
using (var socket2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
{
    socket1.Connect("localhost", 15000);
    Console.WriteLine($"{socket1.LocalEndPoint}-{socket1.RemoteEndPoint}");

    int allocPort = 0;
    {
        int pos = socket1.LocalEndPoint.ToString().IndexOf(':');
        allocPort = int.Parse(socket1.LocalEndPoint.ToString().Substring(pos + 1));
    }

    Console.WriteLine(allocPort);

    socket2.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    socket2.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Loopback, allocPort));
    socket2.Connect("localhost", 15001);

    Console.WriteLine($"{socket2.LocalEndPoint}-{socket2.RemoteEndPoint}");

    Console.ReadLine();
}

/* 출력 결과
127.0.0.1:9460-127.0.0.1:15000
9460
127.0.0.1:9460-127.0.0.1:15001
*/

socket1의 경우 기본적으로 "0.0.0.0:9460"으로 바인딩한 것과 다름없으므로 socket2에서 "127.0.0.1:9460"으로 바인딩하면 정상적으로 동일 포트로 열 수 있습니다.

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)

그러니까, 이론상 클라이언트 측 소켓도 5-tuple을 구분 값으로 사용할 수 있지만 현실적으로는 사용법이 그다지 매끄럽지 않습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 1/16/2024]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2020-11-30 01시28분
[Lyn] GetTcpTable / GetTcpTable2 / AllocateAndGetTcpExTableFromStack 를 사용하면 일단 사용중인 포트를 얻어와서 역으로 빈포트를 찾는게 가능은 합니다...

겁나 불편하지만 ..
[guest]

... 61  62  63  64  65  66  67  68  69  [70]  71  72  73  74  75  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11897정성태5/16/201920642오류 유형: 536. Visual Studio - "Developer Pack"을 설치했는데도 "대상 프레임워크" 목록에 나오지 않는 경우 [2]
11896정성태5/15/201915359개발 환경 구성: 440. C#, C++ - double의 Infinity, NaN 표현 방식파일 다운로드1
11895정성태5/12/201913763.NET Framework: 832. ML.NET Model Builder - 회귀(Regression), 다중 분류(Multi-class classification) 예제파일 다운로드1
11894정성태5/10/201914920VS.NET IDE: 135. Visual Studio - ML.NET Model Builder 소개 [5]
11893정성태5/10/201912521오류 유형: 535. C# 6.0 이상의 문법을 컴파일 시 오류가 발생한다면?
11892정성태5/10/201912561웹: 38. HTTP Cookie의 expires 시간 형식(RFC7231)
11891정성태5/9/201915043.NET Framework: 831. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 12 - Memory structure, attributes, handles
11890정성태5/8/201910789개발 환경 구성: 439. "Visual Studio Enterprise is required to execute the test." 메시지와 관련된 코드 기록
11889정성태5/8/201911649개발 환경 구성: 438. mstest, QTAgent의 로그 파일 설정 방법
11888정성태5/8/201926885.NET Framework: 830. C# - 비동기 호출을 취소하는 CancellationToken의 간단한 예제 코드 [1]파일 다운로드1
11887정성태5/8/201913374.NET Framework: 829. C# - yield 문을 사용할 수 있는 메서드의 조건
11886정성태5/7/201912435오류 유형: 534. mstest.exe 실행 시 "Visual Studio Enterprise is required to execute the test." 오류 [2]
11885정성태5/7/20199398오류 유형: 533. mstest.exe 실행 시 "File extension specified '.loadtest' is not a valid test extension." 오류 발생
11884정성태5/5/201913081.NET Framework: 828. C# DLL에서 Win32 C/C++처럼 dllexport 함수를 제공하는 방법 - 두 번째 이야기
11883정성태5/3/201917402.NET Framework: 827. C# - 인터넷 시간 서버로부터 받은 시간을 윈도우에 적용하는 방법파일 다운로드1
11882정성태5/2/201914312.NET Framework: 826. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 11 - Various C# riddles파일 다운로드1
11881정성태4/28/201914554오류 유형: 532. .NET Core 프로젝트로 마이그레이션 시 "CS0579 Duplicate 'System.Reflection.AssemblyCompanyAttribute' attribute" 오류 발생
11880정성태4/25/201911246오류 유형: 531. 이벤트 로그 오류 - Task Scheduling Error: m->NextScheduledSPRetry 1547, m->NextScheduledEvent 1547
11879정성태4/24/201916485.NET Framework: 825. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 10 - Threads, Tasks, asynchronous code and others파일 다운로드2
11878정성태4/22/201914474.NET Framework: 824. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 9 - Finalizers, queues, card tables and other GC stuff파일 다운로드1
11877정성태4/22/201914453.NET Framework: 823. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 8 - C# gotchas파일 다운로드1
11876정성태4/21/201914268.NET Framework: 822. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 7 - Word tearing, locking and others파일 다운로드1
11875정성태4/21/201914634오류 유형: 530. Visual Studo에서 .NET Core 프로젝트를 열 때 "One or more errors occurred." 오류 발생
11874정성태4/20/201914652.NET Framework: 821. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 6 - Object internals파일 다운로드1
11873정성태4/19/201913597.NET Framework: 820. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 5 - Methods, parameters, modifiers파일 다운로드1
11872정성태4/17/201914073.NET Framework: 819. (번역글) .NET Internals Cookbook Part 4 - Type members파일 다운로드1
... 61  62  63  64  65  66  67  68  69  [70]  71  72  73  74  75  ...