端口號超過了65535

一.簡介

因為TCP端口號是16位無符號整數, 最大65535, 所以一台服務器最多支持65536個TCP socket連接

這句話是錯誤的，實際上是最多監聽TCP的端口號是65536，就像一台服務器安裝了一個nginx，他的默認端口是80，但可以改為65535。

那他提供了80服務，支持的TCP連接可以是幾十萬個，也就是提供幾十萬個客戶端去訪問。

二.原理

系統通過一個四元組來唯一標識一條TCP連接.，這個四元組的結構是{local ip, local port, remote ip, remote port}, 對於IPv4, 系統理論上最多可以管理2^(32+16+32+16), 2的96次方個連接。

如果不僅僅考慮TCP, 則是一個五元組, 加上協議號(TCP, UDP或者其它)。

如果某個客戶端向同一個TCP端點(ip:port)發起主動連接, 那么每一條連接都必須使用不同的本地TCP端點, 如果客戶端只有一個IP則是使用不同的本地端口, 該端口的范圍在*nix系統上的一個例子是32768到61000, 可以通過如下命令查看:

1. [root@benegg.com ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
2. 32768 61000

也就是說, 一個客戶端連接同一個服務器的同一個ip:port(比如進行壓力測試), 最多可以發起30000個左右的連接.

TCP客戶端(TCP的主動發起者)可以在同一ip:port上向不同的服務器發起主動連接, 只需在bind之前對socket設置SO_REUSEADDR選項.

系統支持的最大打開文件描述符數(包括socket連接):

1. [root@benegg.com ~]# cat /proc/sys/fs/file-max
2. 580382

單個進程所能打開的最大文件描述符數:

1. [root@benegg.com ~]# ulimit -n
2. 1024

三.端口號超過65535

下圖顯示的終端端口為 78650 ，那么端口數能否超過 65535 呢？

因為 TCP PORT 大小為 16 bit ，所以不能超過 65535 。

不過 Windows 會有一個問題，telnet www.sina.com.cn 65616 大家可以測試一下，這實際上是訪問 www.sina.com.cn 的 80 端口，為什么呢？
注：65616 - 65536 = 80

以下是引用片段：

1. main()
2. {
3. unsigned short int tcp_port=65616;
4. printf("%u",tcp_port);
5. }

有 些軟件，比方說 Windows 的 Telnet ，可能用了 32 bit 的數據類型記錄 port ，這樣 port 表面上看到是可以超過 65535 ，但是 tcp header 明確定義了 tcpport 為 16 bit，那即便某些應用程序使用了 32 bit 的數據類型，最終結果也是被強制轉換。

簡單的來說就是：

1. 在應用程序里邊可以使用4字節或更多字節來儲存端口號。
2. 當調用了系統的tcp/ip通訊之后，系統底層強制將大於65536的端口轉換回正常范圍。
3. 並且在轉換過程中，不會返回任何錯誤信息，一切都悄然進行了，所以應用層的程序不會有任何特別反應，這一切都在系統底層悄然完成了。
4. 轉換的方式為：端口號 - 65536 = ？，問號處既是轉換結果。
5. 如果轉換后的端口還超過65535呢？那就繼續轉換，直到小於等於65535為止，所以 telnet www.baidu.com 131152 也是可以完美執行的，（65536 + 65536 + 80 = 131152）。