[Python] OSError: [Errno 98] Address already in use 오류 - TCP socket

오류 상황

 

이런 상황이 생기면 사용중인 프로세스 ID 를 검색하여 다음과 같이 프로세스만 죽이면 임시적으로는 해결이된다

임시 해결책

 

하지만 개발 도중 매번 이 과정을 반복하지 않으려면 코드 종료시 알아서 자원을 정리해주면 더 좋을 것이다.

해결 방법을 알아보자

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1. Address already in use 오류란?

이 오류는 네트워크 프로그래밍에서 자주 발생하는 문제로, 이미 사용 중인 포트에 바인딩을 시도할 때 발생한다.

주로 다음과 같은 상황에서 마주치게 된다

• 이전 프로그램이 비정상 종료되어 포트가 TIME_WAIT 상태인 경우

• 다른 프로세스가 해당 포트를 사용 중인 경우

• 서버 프로그램을 재시작할 때 이전 연결이 완전히 종료되지 않은 경우

2. 실제 발생 사례

다음은 TCP 소켓 서버에서 흔히 발생할 수 있는 상황이다

 

class Connection:
    def connect(self):
        self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 소켓 옵션 설정 없이 바로 바인딩 시도
        self.server_socket.bind((self.host, self.port))  # OSError: [Errno 98] Address already in use
        self.server_socket.listen(backlog)

 

 

이 코드의 문제점:

1. 소켓 옵션 설정이 없어 포트 재사용이 불가능
2. 이전 연결의 TIME_WAIT 상태를 처리하지 못함
3. 프로그램 종료 시 소켓 정리가 제대로 되지 않음

3. 오류의 기술적 설명

TIME_WAIT 상태

• TCP 연결이 종료될 때, 마지막 ACK가 유실될 경우를 대비해 일정 시간 동안 소켓을 TIME_WAIT 상태로 유지

• 이 기간 동안은 같은 주소와 포트를 재사용할 수 없음

• 기본적으로 Linux에서는 이 시간이 60초 정도

errno 98

• POSIX 시스템에서 "Address already in use" 오류는 errno 98로 표시

• 바인딩하려는 주소가 이미 다른 프로세스에 의해 사용 중이거나 TIME_WAIT 상태임을 의미

4. 해결 방법

class Connection:
    def __init__(self, host, port, thread_count):
        self.host = host
        self.port = port
        self.thread_count = thread_count
        self.server_socket = None
    
    def connect(self):
        try:
            self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
            # 포트 재사용 설정
            self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
            
            # Linux 시스템에서 추가 설정
            if hasattr(socket, 'SO_REUSEPORT'):
                self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEPORT, 1)
            
            self.server_socket.bind((self.host, self.port))
            self.server_socket.listen(backlog)
            
        except Exception as e:
            logger.error(f"Server error: {e}")
            raise
        finally:
            self.cleanup()
    
    def cleanup(self):
        if self.server_socket:
            try:
                self.server_socket.shutdown(socket.SHUT_RDWR)
            except Exception:
                pass
            finally:
                self.server_socket.close()
                self.server_socket = None

 

 

수정사항:

1. SO_REUSEADDR 옵션 설정으로 포트 즉시 재사용 가능
2. SO_REUSEPORT 옵션으로 Linux 시스템에서의 포트 공유 지원
3. 명시적인 cleanup 메소드로 리소스 정리
4. 예외 처리를 통한 안전한 소켓 종료

5. 소켓 옵션 설명

SO_REUSEADDR

• TIME_WAIT 상태의 주소 재사용을 허용

• 서버 재시작 시 "Address already in use" 오류 방지

• 대부분의 상황에서 안전하게 사용 가능

SO_REUSEPORT (Linux)

• 여러 소켓이 같은 포트를 공유할 수 있게 함

• 로드 밸런싱 구현에 유용
• Linux 커널 3.9 이상에서 지원
  
  

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