Socket 端口的限制

由一个经典问题来引出：一台机器最多可以建立多少tcp连接？

这个问题基本都是从server的角度来回答，因为很少会有客户端需要建立多个连接。

需要记住：

client_ip:client_port <---> server_ip:server_port，一个四元组可以确定一个连接

一.对于单机server，单机可以接受的最大连接数是多少？

65536是一个经典错误答案.

理论上是受系统支持的最大打开文件描述符的数目限制;实际则受到系统资源的各种限制。之前转过一篇淘宝探索单机server 支持200M连接的尝试。
对于从同一个listen的socket accept进来的连接，是本机端口号都是同一个端口号，都是listen之前bind的那个端口号。从同一个listen的socket可以接受的连接实际上也远大于65536
对于单机server来讲，通常server_ip和server_port是固定的，client_ip和client_port都是可变量，可变数目远大于65536。实际上server_ip也可以通过多网卡，虚ip等手段来变化

二.对于单机client，单机可以发起的最大连接数是多少？

1.client连接的只是一个对端server，即对端ip:port是确定的，只有一个。

这时，要受到系统端口号的限制，每发起一个新的连接，就要占用一个新的端口号。这就是65536这个数字的由来，因为端口号是16位无符号整数，0-65535之前变化。
但实际最大连接数并到不了65536，还要受到net.ipv4.ip_local_port_range 这个范围的限制，自己的程序只能使用这个范围内的端口号。

这种情况下，通常server_ip，server_port，client_ip都是固定的，可变的只有client_port，所以受到端口号数目的限制。实际上client_ip也可以通过多网卡，虚ip等手段来变化

2.client连接的是多个server，即对端ip:port有多个可以同时连接

这时的答案和单机server的情况是一样的，理论上是受系统支持的最大打开文件描述符的数目限制;实际则受到系统资源的各种限制。

对于这种情况下，只有client_ip是固定的，server_ip server_port client_port都是可变量，可变数目远大于65536，但在实际编程处理时，需要注意如何支持使用相同的本地ip和port向不同的远端发起连接，即支持：
client_ip:client_port ------- server_ip1:server_ip1
client_ip:client_port ------- server_ip2:server_ip2

这样的情况，需要设置客户端socket 的SO_REUSEADDR选项，即可使用相同的本地ip和port向不同的远端发起连接

SO_REUSEADDR通常只在server端设置，用来能使server快速重启

Stevens的Unix网络编程中说，SO_REUSEADDR可以用在以下四种情况下：

1.当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时，而你启动的程序的socket2要占用该地址和端口，你的程序就要用到该选项。

2.SO_REUSEADDR允许同一port上启动同一服务器的多个实例(多个进程)。但每个实例绑定的IP地址是不能相同的。在有多块网卡或用IP Alias技术的机器可以测试这种情

3.SO_REUSEADDR允许单个进程绑定相同的端口到多个socket上，但每个socket绑定的ip地址不同。

4.SO_REUSEADDR允许完全相同的地址和端口的重复绑定。正常只用于UDP的多播

测试了ubuntu和centos下的nc程序，作为客户端时都是没有设置SO_REUSEADDR选项的.