100万并发连接服务器笔记之处理端口数量受限问题
第二个遇到的问题：端口数量受限
一般来说，单独对外提供请求的服务不用考虑端口数量问题，监听某一个端口即可。但是向提供代理服务器，就不得不考虑端口数量受限问题了。当前的1M并发连接测试，也需要在客户端突破6万可用端口的限制。
单机端口上限为65536
端口为16进制，那么2的16次方值为65536，在linux系统里面，1024以下端口都是超级管理员用户（如root）才可以使用，普通用户只能使用大于1024的端口值。
系统提供了默认的端口范围：
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
32768 61000
大概也就是共61000-32768=28232个端口可以使用，单个IP对外只能发送28232个TCP请求。
以管理员身份，把端口的范围区间增到最大：
echo "1024 65535"> /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
现在有64511个端口可用.
以上做法只是临时，系统下次重启，会还原。 更为稳妥的做法是修改/etc/sysctl.conf文件，增加一行内容
net.ipv4.ip_local_port_range= 1024 65535
保存，然后使之生效：
sysctl -p
现在可以使用的端口达到64510个（假设系统所有运行的服务器是没有占用大于1024的端口的，较为纯净的centos系统可以做到），要想达到50万请求，还得再想办法。
增加IP地址
一般假设本机网卡名称为 eth0，那么手动再添加几个虚拟的IP：
ifconfig eth0:1 192.168.190.151
ifconfig eth0:2 192.168.190.152 ......
或者偷懒一些：
for i in `seq 1 9`; do ifconfig eth0:$i 192.168.190.15$i up ; done
这些虚拟的IP地址，一旦重启，或者 service network restart 就会丢失。
为了模拟较为真实环境，在测试端，手动再次添加9个vmware虚拟机网卡，每一个网卡固定一个IP地址，这样省去每次重启都要重新设置的麻烦。
192.168.190.134
192.168.190.143
192.168.190.144
192.168.190.145
192.168.190.146
192.168.190.147
192.168.190.148
192.168.190.149
192.168.190.150
192.168.190.151
在server服务器端，手动添加桥接网卡和NAT方式网卡
192.168.190.230
192.168.190.240
10.95.20.250
要求测试端和服务器端彼此双方都是可以ping通。
网络四元组/网络五元组
四元组是指的是
{源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口}
五元组指的是（多了协议）
{源IP地址，目的IP地址，协议号，源端口，目的端口}
一个TCP连接的套接字对(socket pari)是一个定义该连接的两个端点的四元组，即本地IP地址、本地TCP端口号、外地IP地址、外地TCP端口号。套接字对唯一标识一个网络上的每个TCP连接。
......
标识每个端点的两个值（IP地址和端口号）通常称为一个套接字。
以下以四元组为准。在测试端四元组可以这样认为：
{本机IP地址，本机端口，目的IP地址，目的端口}
请求的IP地址和目的端口基本上是固定的，不会变化，那么只能从本机IP地址和本机端口上考虑，端口的范围一旦指定了，那么增加IP地址，可以增加对外发出的请求数量。假设系统可以使用的端口范围已经如上所设，那么可以使用的大致端口为64000个，系统添加了10个IP地址，那么可以对外发出的数量为 64000 * 10 = 640000，数量很可观。
只有{源IP地址，源端口}确定对外TCP请求数量
经测试，四元组里面，只有{源IP地址，源端口}才能够确定对外发出请求的数量，跟{目的IP地址，目的端口}无关。
测试环境
在server端，并且启动./server两次，分别绑定8000端口和9000端口
./server -p 8000
./server -p 9000
本机IP、端口绑定测试程序
这里写一个简单的测试绑定本机IP地址和指定端口的客户端测试程序。
可以看到libevent-*/include/event2/http.h内置了对绑定本地IP地址的支持：
/** sets the ip address from which http connections are made */
void evhttp_connection_set_local_address(struct evhttp_connection *evcon,
const char *address);
不用担心端口，系统自动自动随机挑选，除非需要特别指定：
/** sets the local port from which http connections are made */
void evhttp_connection_set_local_port(struct evhttp_connection *evcon,
ev_uint16_t port);
编译
gcc -o client3 client3.c -levent
client3运行参数为
- -h 远程主机IP地址
- -p 远程主机端口
- -c 本机指定的IP地址(必须可用)
- -o 本机指定的端口(必须可用)
测试用例，本机指定同样的IP地址和端口，但远程主机和IP不一样.
在一个测试端打开一个终端窗口1，切换到 client3对应位置
./client3 -h 192.168.190.230 -p 8000 -c 192.168.190.148 -o 4000
输出为
remote host is 192.168.190.230
remote port is 8000
local ip is 192.168.190.148
local port is 4000
>Chunks: 1 Bytes: 505
再打开一个测试端终端窗口2，执行：
./client3 -h 192.168.190.240 -p 9000 -c 192.168.190.148 -o 4000
窗口2程序，无法执行，自动退出。
接着在窗口2终端继续输入：
./client3 -h 192.168.190.230 -p 8000 -c 192.168.190.148 -o 4001
注意，和窗口1相比，仅仅改变了端口号为4001。但执行结果，和端口1输出一模一样，在等待接收数据，没有自动退出。
剩下的，无论怎么组合，怎么折腾，只要一对{本机IP,本机端口}被占用,也就意味着对应一个具体的文件句柄，那么其它程序将不能够再次使用。
Java怎么绑定本地IP地址？
java绑定就很简单，但有些限制，不够灵活，单纯从源码中看不出来，api doc可以告诉我们一些事情。 打开JDKAPI1_6zhCN.CHM，查看InetSocketAddress类的构造函数说明：
public InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)
根据 IP 地址和端口号创建套接字地址。 有效端口值介于 0 和 65535 之间。端口号 zero 允许系统在 bind 操作中挑选暂时的端口。null 地址将分配通配符 地址。
参数：
addr - IP 地址
port - 端口号
抛出：
IllegalArgumentException - 如果 port 参数超出有效端口值的指定范围。
public InetSocketAddress(String hostname, int port)
根据主机名和端口号创建套接字地址。
尝试将主机名解析为 InetAddress。如果尝试失败，则将地址标记为未解析。如果存在安全管理器，则将主机名用作参数调用其 checkConnect 方法，以检查解析它的权限。这可能会导致 SecurityException 异常。
有效端口值介于 0 和 65535 之间。端口号 zero 允许系统在 bind 操作中挑选暂时的端口。
参数： hostname - 主机名
port - 端口号
抛出：
IllegalArgumentException - 如果 port 参数超出有效端口值的范围，或者主机名参数为 null。
SecurityException - 如果存在安全管理器，但拒绝解析主机名的权限。
另请参见：
isUnresolved()
InetSocketAddress的两个构造函数都支持，看情况使用。注意int port传递值为0，即可做到系统随机挑选端口。追踪一下源代码，发现最终调用
private native void socketBind(InetAddress address, int port) throws IOException;
如何查看socketBind的原始C代码，我就不清楚了，您若知晓，希望指教一下。 构造一个InetSocketAddress对象：
SocketAddress localSocketAddr = new InetSocketAddress("192.168.190.143", 0);
然后传递给需要位置即可。诸如使用netty连接到某个服务器上，在connect时指定远方地址，以及本机地址
ChannelFuture connect(SocketAddress remoteAddress, SocketAddress localAddress) Attempts a new connection with the specified remoteAddress and the specified localAddress.
Netty 客户端连接API见： <ahref="http: docs.jboss.="" org="" netty="" 3.="" 2="" api="" jboss="" bootstrap="" clientbootstrap.html"="">http://docs.jboss.org/netty/3.2/api/org/jboss/netty/bootstrap/ClientBootstrap.html
Linux支持绑定本机IP、端口原理
说是原理，有些牵强，因为linux C提供了如何绑定函数，框架或者高级语言再怎么封装，在linux平台下面，需要这么调用：
struct sockaddr_in clnt_addr;
....
clnt_addr.sin_family = AF_INET;
clnt_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //绑定本机IP地址
clnt_addr.sin_port = htons(33333); //绑定本机端口
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &clnt_addr,
sizeof(clnt_addr)) < 0) error("ERROR on binding");
if (connect(sockfd,(struct sockaddr *) &serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0) error("ERROR connecting");
.......
构造一个clnt_addr结构体，本地IP或者端口赋值，在connect之前，先bind，就这么简单。
有关端口的问题，到此为止，下一篇，回到测试。
转自：http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2013/04/09/397594.html