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Day 7: 建连超时与端口范围 (Connection Timeout & Port Range) ​

所属阶段：阶段 3 — TCP 内核参数

今日目标 ​

把连接数从 1 万推向 3 万，撞上第二个瓶颈——端口不够用。

前置状态 ​

  • FD 限制已解除，1 万连接稳定
  • TCP 内核参数全部默认
  • ip_local_port_range 默认 32768-60999（约 2.8 万）

预期 vs 实际 ​

预期实际
连接数3 万约 2.7 万时开始超时
客户端正常建连connect() 返回 -1，errno = EADDRNOTAVAIL

撞上了什么 ​

bash
./echo-client --conn 30000 --mode long
# 前 2.7 万个连接正常
# 之后的连接: connect() failed: Cannot assign requested address (EADDRNOTAVAIL)

诊断步骤 ​

bash
# 1. 理解 TCP 四元组
# {源IP, 源端口, 目的IP, 目的端口}
# 客户端连接相同(server_ip, server_port)时，唯一性靠 源端口 区分

# 2. 查看可用端口范围
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
# 输出: 32768  60999  → 只有约 28231 个可用端口

# 3. 确认端口已耗尽
ss -tan | grep '127.0.0.1:' | wc -l
# 输出: ~28230

修复 ​

bash
# 扩大端口范围到最大
echo "1024 65535" > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

# 验证
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
# 1024  65535 → 约 64511 个可用端口

重新测试 ​

bash
./echo-client --conn 30000 --mode long
# 全部成功！

但注意 ​

长连接场景下，3 万端口够用（因为连接保持不释放）。如果是短连接（频繁建连断连），端口会快速进入 TIME_WAIT 且不能立即重用——这个问题后面阶段会遇到。

关键指标记录 ​

指标修复前修复后
ip_local_port_range32768-609991024-65535
最大客户端连接数~2823164511+
错误类型EADDRNOTAVAIL—

一句话总结：端口耗尽是 FD 之后的第二个瓶颈——TCP 四元组的唯一性由源端口保证，默认 2.8 万个端口在 3 万连接时就撞上了，扩到 1024-65535 后可用 6.4 万个（还远远不够百万长连接的目标，后面还有更多优化）。