端口号超过了65535

一.简介

因为TCP端口号是16位无符号整数, 最大65535, 所以一台服务器最多支持65536个TCP socket连接

这句话是错误的，实际上是最多监听TCP的端口号是65536，就像一台服务器安装了一个nginx，他的默认端口是80，但可以改为65535。

那他提供了80服务，支持的TCP连接可以是几十万个，也就是提供几十万个客户端去访问。

二.原理

系统通过一个四元组来唯一标识一条TCP连接.，这个四元组的结构是{local ip, local port, remote ip, remote port}, 对于IPv4, 系统理论上最多可以管理2^(32+16+32+16), 2的96次方个连接。

如果不仅仅考虑TCP, 则是一个五元组, 加上协议号(TCP, UDP或者其它)。

如果某个客户端向同一个TCP端点(ip:port)发起主动连接, 那么每一条连接都必须使用不同的本地TCP端点, 如果客户端只有一个IP则是使用不同的本地端口, 该端口的范围在*nix系统上的一个例子是32768到61000, 可以通过如下命令查看:

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

也就是说, 一个客户端连接同一个服务器的同一个ip:port(比如进行压力测试), 最多可以发起30000个左右的连接.

TCP客户端(TCP的主动发起者)可以在同一ip:port上向不同的服务器发起主动连接, 只需在bind之前对socket设置SO_REUSEADDR选项.

系统支持的最大打开文件描述符数(包括socket连接):

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

单个进程所能打开的最大文件描述符数:

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

三.端口号超过65535

下图显示的终端端口为 78650 ，那么端口数能否超过 65535 呢？

因为 TCP PORT 大小为 16 bit ，所以不能超过 65535 。

不过 Windows 会有一个问题，telnet www.sina.com.cn 65616 大家可以测试一下，这实际上是访问 www.sina.com.cn 的 80 端口，为什么呢？
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 些软件，比方说 Windows 的 Telnet ，可能用了 32 bit 的数据类型记录 port ，这样 port 表面上看到是可以超过 65535 ，但是 tcp header 明确定义了 tcpport 为 16 bit，那即便某些应用程序使用了 32 bit 的数据类型，最终结果也是被强制转换。

简单的来说就是：

1. 在应用程序里边可以使用4字节或更多字节来储存端口号。
2. 当调用了系统的tcp/ip通讯之后，系统底层强制将大于65536的端口转换回正常范围。
3. 并且在转换过程中，不会返回任何错误信息，一切都悄然进行了，所以应用层的程序不会有任何特别反应，这一切都在系统底层悄然完成了。
4. 转换的方式为：端口号 - 65536 = ？，问号处既是转换结果。
5. 如果转换后的端口还超过65535呢？那就继续转换，直到小于等于65535为止，所以 telnet www.baidu.com 131152 也是可以完美执行的，（65536 + 65536 + 80 = 131152）。