【程序设计艺术】TCP和UDP为何可以共用同一端口
网络七层协议：
其中，传输层：
同一台机器的同一个端口只可以被一个进程使用，一般用于tcp，或者udp。那一个进程使用同一个端口同时监听tcp、udp请求，是否可以呢？
答案：可以。
端口可以形象地比喻成操作系统上的编号唯一的文件，应用程序和网络协议可以对其进行i/o操作。
但是既然唯一又为何tcp udp可以用相同的端口号呢？这样的话，程序在连接到端口时，怎么知道此时从该端口进来的数据是tcp的还是udp的呢？
是不是可以这样理解？端口的唯一性的标识不是端口号，而是端口号和协议名称的组合，应用程序和协议寻址时就是靠的这个组合？
使用netstat -an自己看看就知道了，IP数据包首部有个叫做协议的字段，指出了上层协议是TCP还是UDP还是其他P。
协议字段（报头检验和前面那个），其值为6，则为TCP；
其值为17，则为UDP。
[root@web ~]# netstat -an
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:46997 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 64 10.0.0.7:22 10.0.0.253:61752 ESTABLISHED
tcp 0 0 :::3306 :::* LISTEN
tcp 0 0 :::111 :::* LISTEN
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
tcp 0 0 :::40566 :::* LISTEN
udp 0 0 127.0.0.1:967 0.0.0.0:*
udp 0 0 0.0.0.0:34398 0.0.0.0:*
udp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:*
udp 0 0 0.0.0.0:944 0.0.0.0:*
udp 0 0 :::111 :::*
udp 0 0 :::944 :::*
udp 0 0 :::19764 :::*
操作系统有能力根据接受的报文的IP字段里面的协议部分判断这个报文是什么报文。
就是说，系统读数据的时候还没有读到上层报文（TCP/UDP）的时候已经知道上层是什么报文了，直接交给相关的内核进程或协议栈处理就可以了。而在同一个协议内部端口号唯一。
TCP和UDP为何可以共用同一端口
一：何为端口？
从网络层的角度来看，它是不知道端口这个概念的，tcp\udp都是包裹在ip协议内的，ip协议只需要知道ip对应的硬件地址就可以把远端的网络包发送到目的主机上。
端口这个概念是由操作系统划分的。因为内核不可能把所有网络数据都发送给所有的进程，所以为了区分哪些数据该划分给哪些进程，便在传输层的协议中定义了端口。而tcp和udp协议中的端口号占位都是16位，所以操作系统能绑定的端口也就只有65535个。这也解释了为什么linux里设置单个进程所能打开的最大文件描述符数量最好设置为65535。关于文件描述符和端口又有什么关系，下面会进行说明。
二：如何绑定端口？
这里需要用c语言的系统函数去解释：
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
这个函数用来创建socket套接字描述符也就是文件描述符。
其中type参数：
SOCK_STREAM —— TCP协议
SOCK_DGRAM —— UDP协议
SOCK_SEQPACKET —— ipx/spx协议
而返回的int值就是一个非负的文件描述符fd。linux内核中维护了一份文件描述符表，如下图，来存储文件描述符fd。
#include <sys/socket.h>
int bind(int socket, const struct sockaddr *address,socklen_t address_len);
这个函数用来绑定端口，socket参数就是fd，而sockaddr则是一个套接字地址结构。
sockaddr结构如下:
sa_family_t sin_family /*描述是文件还是套接字*/
in_port_t sin_port /*端口*/
struct in_addr sin_addr /*ip*/
unsigned char sin_zero[8] /*sizeof(struct sockaddr)*/
可以看到linux是以协议、ip、端口来绑定端口的，所以不同协议相同的ip和端口也是可以绑定成功的。
