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]

... [91]  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11658정성태8/18/201821927사물인터넷: 31. 커패시터와 RC 회로파일 다운로드3
11657정성태8/18/201819921사물인터넷: 30. 릴레이(Relay) 제어파일 다운로드3
11656정성태8/16/201815695사물인터넷: 29. 트랜지스터와 병렬로 연결한 LED파일 다운로드1
11655정성태8/16/201817962사물인터넷: 28. 저항과 병렬로 연결한 LED파일 다운로드1
11654정성태8/15/201819215사물인터넷: 27. 병렬 회로의 저항, 전압 및 전류파일 다운로드1
11653정성태8/14/201820052사물인터넷: 26. 입력 전압에 따른 LED의 전압/저항 변화 [1]파일 다운로드1
11652정성태8/14/201817477사물인터넷: 25. 컬렉터 9V, 베이스에 5V와 3.3V 전압으로 테스트하는 C1815 트랜지스터파일 다운로드1
11651정성태8/14/201822613사물인터넷: 24. 9V 전압에서 테스트하는 C1815 트랜지스터 [1]파일 다운로드3
11650정성태8/14/201817020사물인터넷: 23. 가변저항으로 분압파일 다운로드1
11649정성태8/12/201819335사물인터넷: 22. 저항에 따른 전류 테스트파일 다운로드1
11648정성태8/12/201820766사물인터넷: 21. 퓨즈를 이용한 회로 보호파일 다운로드3
11647정성태8/8/201820913오류 유형: 476. 음수의 음수는 여전히 음수가 되는 수(절대값이 음수인 수)
11646정성태8/8/201816932오류 유형: 475. gacutil.exe 실행 시 "Failure initializing gacutil" 오류 발생
11645정성태8/8/201819152오류 유형: 474. 닷넷 COM+ - Failed to load the runtime. [1]
11644정성태8/6/201822037디버깅 기술: 118. windbg - 닷넷 개발자를 위한 MEX Debugging Extension 소개
11643정성태8/6/201821647사물인터넷: 20. 아두이노 레오나르도 R3 호환 보드의 3.3v 핀의 LED 전압/전류 테스트 [1]파일 다운로드1
11642정성태8/3/201820464Graphics: 20. Unity - LightMode의 ForwardBase에 따른 _WorldSpaceLightPos0 값 변화
11641정성태8/3/201825985Graphics: 19. Unity로 실습하는 Shader (10) - 빌보드 구현 [1]파일 다운로드1
11640정성태8/3/201822169Graphics: 18. Unity - World matrix(unity_ObjectToWorld)로부터 Position, Rotation, Scale 값을 복원하는 방법파일 다운로드1
11639정성태8/2/201819739디버깅 기술: 117. windbg - 덤프 파일로부터 추출한 DLL을 참조하는 방법
11638정성태8/2/201818125오류 유형: 473. windbg - 덤프 파일로부터 추출한 DLL 참조 시 "Resolved file has a bad image, no metadata, or is otherwise inaccessible." 빌드 오류
11637정성태8/1/201822538Graphics: 17. Unity - World matrix(unity_ObjectToWorld)로부터 TRS(이동/회전/크기) 행렬로 복원하는 방법파일 다운로드1
11636정성태8/1/201829931Graphics: 16. 3D 공간에서 두 점이 이루는 각도 구하기파일 다운로드1
11635정성태8/1/201818651오류 유형: 472. C# 컴파일 오류 - Your project is not referencing the ".NETFramework,Version=v3.5" framework.
11634정성태8/1/201821597.NET Framework: 790. .NET Thread 상태가 Cooperative일 때 GC hang 현상 재현 방법파일 다운로드1
11633정성태7/29/201825528Graphics: 15. Unity - shader의 World matrix(unity_ObjectToWorld)를 수작업으로 구성 [2]파일 다운로드1
... [91]  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...