网络笔记 —— TCP & UDP 能否公用端口

本系列，是自己学习网络过程中的笔记。
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—— MinRam

一、问题

• TCP和UDP是否可以同时监听同一端口？

二、答案

• 可以，就同一应用程序来说，TCP服务和UDP服务可以共有同一端口。

三、思路

监听，只存在于TCP协议中，UDP只用绑定。

3.1 端口

首先理解这里的端口

这里的端口，指传输层使用的协议端口，是抽象的软件端口。

应用程序（进程）通过系统调用与某端口建立连接（binding）后，传输层传给该端口的数据都被相应进程所接收，相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出。

在TCP/IP协议的实现中，端口操作类似于一般的I/O操作，进程获取一个端口，相当于获取本地唯一的I/O文件，可以用一般的读写原语访问之。

所以可以说，端口是用于传输层用来辨识同一台机子上的应用程序的。共有同一端口，即他们的终点都是同一个应用程序。

3.2 TCP & UDP

其次，能否共有端口，需要我们理解TCP & UDP的关系。

TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP在内核上是完全独立的两个软件模块，因此各自的端口号也相互独立。双方都无法知道彼此端口的使用情况，也就无法进行占用验证。

如TCP有一个255号端口，UDP也可以有一个255号端口，二者并不冲突。

所以，我们可以从功能设计上理解，一个应用程序应既能使用TCP协议，又能使用UDP协议，两者应该共存，也就是TCP & UDP能共用一个端口。

3.3 TCP 四元组

四、知识拓展

• 多个TCP服务是否可以绑定同一端口
• 客户端的端口可以重复使用吗？
• 客户端 TCP 连接 TIME_WAIT 状态过多，会导致端口资源耗尽而无法建立新的连接吗？

五、参考

1. Linux源码分析
2. TCP&UDP共用一个端口
3. 字节面试题：TCP&UDP共用一个端口