高流量站点如何为超过65535个TCP连接提供服务？

如果一台计算机可以拥有的端口数量受到限制，并且套接字只能绑定到未使用的端口号，那么请求量非常大（超过最大端口号）的服务器如何处理呢？是否只是通过使系统分布式（即，多台机器上的许多服务器）来完成？

您会严重误解端口号：服务器仅在一个端口上侦听，并且可能有来自连接到该端口的客户端的大量开放套接字。

在TCP级别上，每个同时连接的元组（源ip，源端口，目标ip，目标端口）必须唯一。这意味着单个客户端最多只能打开到服务器的65535个并发连接。但是服务器可以（理论上）为每个客户端 65535个服务器同时连接。

因此，在实践中，服务器仅受其必须处理请求的CPU能力，内存等的限制，而不受服务器的TCP连接数的限制。

您错了-套接字的唯一性由四个因素决定：

1. 本地IP地址
2. 本地端口号
3. 远端IP位址
4. 远端端口号

提供网络服务时，1.和2.通常是静态的（例如IP 10.0.0.1，端口80），但是除非您期望来自单个客户端（或单个NAT网关）的数千个连接，否则您将不会推动在用尽本地资源之前，可能的3.和4.组合的边界。

因此，尽管实际上客户端不会使用已用于连接的端口来打开与其他目标IP地址的连接，但是端口号耗尽对于几乎所有应用程序来说都是最小的麻烦-无论是在服务器上还是在服务器上客户端。

问题是一个非常现实的问题，NAT网关（路由器）为具有大量打开的出站连接（例如torrent）的客户端提供服务-在清空可用于NAT的端口池之后，您将看到端口号耗尽。在这种情况下，NAT网关无法创建任何其他关联，从而有效地切断了客户端与Internet的连接。

问题是如何处理大量（> 64k）连接数。两种最常见的方法是：

• 添加更多服务器，这将增加src / dst地址和端口号元组的数量。有多种方法可以在多台服务器之间共享负载。DNS轮循是其中之一；还有其他

• 部署“运营商级NAT”（在我看来，一个朋友嘲笑而正确地称为“ crummier级NAT”）。这本质上是NAT的NAT。这对应用程序有非常不好的影响，但是这是某些大型提供商在IPv4空间和/或端口号用尽时，和/或不想迁移到IPv6时所做的事情。