หากมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับจำนวนพอร์ตที่เครื่องหนึ่งเครื่องสามารถทำได้และซ็อกเก็ตสามารถผูกกับหมายเลขพอร์ตที่ไม่ได้ใช้งานได้อย่างไรเซิร์ฟเวอร์จะประสบกับจำนวนที่สูงมาก (มากกว่าจำนวนพอร์ตสูงสุด) ของคำร้องขอจัดการสิ่งนี้อย่างไร มันทำได้โดยการทำให้ระบบกระจายตัวอย่างเช่นเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากในหลาย ๆ เครื่อง?
คำตอบ:
คุณเข้าใจผิดหมายเลขพอร์ตค่อนข้างรุนแรง: เซิร์ฟเวอร์ฟังเฉพาะในพอร์ตเดียวและสามารถมีซ็อกเก็ตเปิดจำนวนมากจากไคลเอนต์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตนั้น
ในระดับ TCP นั้น tuple (IP ต้นทาง, พอร์ตต้นทาง, ปลายทาง IP, พอร์ตปลายทาง) จะต้องไม่ซ้ำกันสำหรับการเชื่อมต่อพร้อมกันแต่ละครั้ง นั่นหมายความว่าไคลเอนต์เดียวไม่สามารถเปิดมากกว่า 65535 การเชื่อมต่อไปยังเซิร์ฟเวอร์พร้อมกัน แต่เซิร์ฟเวอร์สามารถ (ทฤษฎี) เซิร์ฟเวอร์ 65535 เชื่อมต่อพร้อมกันต่อลูกค้า
ดังนั้นในทางปฏิบัติเซิร์ฟเวอร์จะถูก จำกัด ด้วยพลัง CPU, หน่วยความจำและอื่น ๆ เท่านั้นที่จะต้องให้บริการตามคำขอไม่ใช่จำนวนการเชื่อมต่อ TCP ไปยังเซิร์ฟเวอร์
คุณเข้าใจผิด - เอกลักษณ์ของซ็อกเก็ตนั้นพิจารณาจากปัจจัยสี่ประการ:
เมื่อเสนอบริการเครือข่าย 1 และ 2 โดยทั่วไปจะเป็นแบบคงที่ (เช่น IP 10.0.0.1, พอร์ต 80) แต่หากคุณคาดหวังว่าจะมีการเชื่อมต่อหลายพันรายการจากไคลเอนต์เดียว (หรือเกตเวย์ NAT เดียว) คุณจะไม่ผลักดัน ขอบเขตสำหรับการรวมกันที่เป็นไปได้ของ 3 และ 4 ก่อนที่คุณจะหมดทรัพยากรในท้องถิ่น
ดังนั้นแม้ว่าในทางปฏิบัติลูกค้าจะไม่ใช้พอร์ตที่ใช้งานอยู่แล้วสำหรับการเชื่อมต่อเพื่อเปิดการเชื่อมต่อไปยังที่อยู่ IP ปลายทางอื่นการสูญเสียหมายเลขพอร์ตจะเป็นปัญหาน้อยที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นบนเซิร์ฟเวอร์หรือ ด้านลูกค้า.
ปัญหาคือปัญหาที่เกิดขึ้นจริงกับ NAT เกตเวย์ (เราเตอร์) ที่ให้บริการลูกค้าที่มีการเชื่อมต่อขาออกเปิดจำนวนมาก (เช่น torrents) - ที่นั่นคุณจะเห็นการสูญเสียหมายเลขพอร์ตหลังจากพูลพอร์ตที่พร้อมใช้งานสำหรับ NAT หมดแล้ว ในกรณีนี้เกตเวย์ NAT ไม่สามารถสร้างการเชื่อมโยงเพิ่มเติมใด ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพจึงตัดลูกค้าออกจากอินเทอร์เน็ต
คำถามคือวิธีจัดการกับการเชื่อมต่อขนาดใหญ่ (> 64k) สองวิธีที่พบบ่อยที่สุดคือ:
เพิ่มเซิร์ฟเวอร์มากขึ้นซึ่งจะเพิ่มจำนวนที่อยู่ src / dst และหมายเลขพอร์ต tuples มีหลายวิธีในการแชร์โหลดข้ามเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่อง DNS round robin เป็นหนึ่งเดียว มีคนอื่น ๆ
ปรับใช้ "NAT ระดับผู้ให้บริการ" (ซึ่งเพื่อนดูถูกและถูกต้องในมุมมองของฉันหมายถึง "NAT ระดับ crummier") นี่คือ NAT ของ NAT สิ่งนี้มีผลกระทบที่เลวร้ายมากสำหรับแอปพลิเคชัน แต่เป็นสิ่งที่ผู้ให้บริการรายใหญ่ทำเมื่อพื้นที่ IPv4 และ / หรือหมายเลขพอร์ตไม่เพียงพอและ / หรือพวกเขาไม่ต้องการย้ายไปใช้ IPv6
(more than the max port number).