[socket]Socket INADDR_ANY详解

Socket INADDR_ANY详解

INADDR_ANY就是指定地址为0.0.0.0的地址,这个地址事实上表示不确定地址,或“所有地址”、“任意地址”。 一般来说，在各个系统中均定义成为0值。

例如在ubuntu的/usr/include/netinet/in.h定义为：

/* Address to accept any incoming messages.  */
#define    INADDR_ANY        ((in_addr_t) 0x00000000)

一般情况下，如果你要建立网络服务器应用程序，则你要通知服务器操作系统：请在某地址 xxx.xxx.xxx.xxx上的某端口 yyyy上进行侦听，并且把侦听到的数据包发送给我。这个过程，你是通过bind（）系统调用完成的。——也就是说，你的程序要绑定服务器的某地址，或者说：把服务器的某地址上的某端口占为已用。服务器操作系统可以给你这个指定的地址，也可以不给你。
如果你的服务器有多个网卡（每个网卡上有不同的 IP地址），而你的服务（不管是在udp端口上侦听，还是在tcp端口上侦听），出于某种原因：可能是你的服务器操作系统可能随时增减IP地址，也有可能是为了省去确定服务器上有什么网络端口（网卡）的麻烦 —— 可以要在调用bind()的时候，告诉操作系统：“我需要在 yyyy 端口上侦听，所以发送到服务器的这个端口，不管是哪个网卡/哪个IP地址接收到的数据，都是我处理的。”这时候，服务器程序则在0.0.0.0这个地址上进行侦听。例如：
Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
……
udp4       0      0  *.7913                 *.*                   
udp4       0      0  *.7911                 *.*
tcp4       0      0  *.ftp                  *.*                    LISTEN
……
……
以上这些是网络侦听的情况，其中Local Address 为 “*.ftp”、“*.7911”等，代表了服务程序绑定了服务器的所有网卡。
好了，你明白了侦听INADDR_ANY是什么意思了，那么，我的服务器有N个IP地址，会不会收到重复的数据包？收到数据包后，是不是会重复回复客户端呢？
答案是：不会收到重复的数据包，也不会重复发送数据。
为什么呢？因为路由的关系，从客户端来的IP包只可能到达其中一个网卡。同时在服务器进程发送数据时，操作系统根据自身维护着的路由表，决定IP数据包应该 c从哪一个outbound的gateway向目标端发送。根据gateway选择的不同，也就决定了从哪一个网卡／哪个IP地址发送。
为什么不会接收到重复的数据包呢？
答：因为客户端只向你的服务器上的唯一一个IP地址发送数据了。
为什么不会重复发送数据包呢？
答：因为发送数据包的路由（路径）是唯一的。如果服务器不知道在发送数据的时候应该向哪个地址发送数据，那么数据就会被发送到“默认网关”上。
如何选择发送数据的路径呢？
答：依照路由表的要求发送。
如果路由表的记录有重复/有冲突呢，这时候如何选择路径呢？
答：路由表记录有优先级别。一般来说，Windows操作系统的路由表记录，如果是重复的话，以后来加入的记录为准，而某些操作系统，象linux/FreeBSD是不允许加入重复的路由表记录的；
如果是专用的路由器，有路由选择算法，一般来说，到达网络上的某一点的路径是可以有很多条的。路由选择算法可以确定“最好的一条路径”，这条路径要么是延时最小的，要么是费用最低的，要么是带宽最高的，要么是跳点最小的——究竟是如何选择，就看路由器的管理员如何配置了。

对于客户端如果绑定INADDR_ANY，情况类似。对于TCP而言，在connect()系统调用时将其绑顶到一具体的IP地址。选择的依据是该地址所在子网到目标地址是可达的（reachable). 这时通过getsockname（）系统调用就能得知具体使用哪一个地址。对于UDP而言, 情况比较特殊。即使使用connect()系统调用也不会绑定到一具体地址。这是因为对UDP使用connect()并不会真正向目标地址发送任何建立连接的数据，也不会验证到目标地址的可达性。它只是将目标地址的信息记录在内部的socket数据结构之中，共以后使用。只有当调用 sendto()/send()时,由系统内核根据路由表决定由哪一个地址（网卡）发送UDP packet.

int tc_server_socket(int port )
    {
        int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        struct sockaddr_in my_addr;
        memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
        my_addr.sin_family = AF_INET;
        my_addr.sin_port = htons(port);
        my_addr.sin_addr.s_addr =htonl( INADDR_ANY );
        bzero(&(my_addr.sin_zero),8);
        
        if(sockfd>0)
        {
            int on = 1;
            setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
            if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))== -1)
            {
                sockfd = -2;
                TCMD_TRACE("bind error!!");                
            }
            else
            {
                 if(listen(sockfd,10)== -1)
                 {
                  sockfd = -3;
                  TCMD_TRACE("listen error!!");                                               
                 }
                 else
                 {
                  TCMD_TRACE("listen no error!!");
                 }                        
            }
        }

        return sockfd;
    }