本文转载自微信公众号「Linux开发那些事儿」，作者LinuxThings。转载本文请联系Linux开发那些事儿公众号。
不知道你有没有遇到过这种问题：在同一台物理机器上，服务A 启动时侦听 端口1 ，同时它也作为客户端去连接 服务B，连接服务B时候会随机一个端口号，假如随机的是 端口2 ，这个时候 服务C 正在启动中，它发现需要侦听的端口号已经被 服务A的随机端口 ( 端口号2 ) 占用了，导致服务C 启动失败
上述的问题是 服务器 侦听的端口 被客户端随机的端口给占用掉了，导致服务器无法启动，接下来将介绍 这种情况出现的原因以及如何解决该问题
如何随机端口号
要弄清楚问题的原因，先需要了解下系统是如何随机端口号的
Linux 下 /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range 定义了本地端口的范围，此文件有两个整形参数，分别表示本地最小端口号和最大端口号
客户端调用 connect 函数连接服务器的时候，操作系统会从本地端口范围中随机一个没有使用的端口，作为本次连接的源端口号，如果没有可用的随机端口，则连接出错
在早期的 Linux 版本中，本地端口范围是从 1024 到 5000 ，总共有 3976 个端口可用，随着网络应用的不断增多，并发连接也会达到新的量级，端口范围可能会不够用，所以，新的 Linux 版本调整了本地端口的范围
下面是在 Linux 3.10 下查看的结果
- [root@cghost22 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
- 32768 61000
注意：1024 以下的端口是系统保留端口，如果想修改 ip_local_port_range 中的端口， 确保都要大于1024
如何解决
通过对随机端口的了解以及对问题的分析，有以下几种解决方案
- 调整服务器启动顺序
前面提到，服务A 作为客户端先连接 服务B，客户端随机的源端口 和 服务C 的侦听端口重复了，导致 服务C 侦听失败
如果是这样，那么调整下服务启动顺序，让 服务C 在 服务A 之前启动，这样就能保证 服务C 先侦听端口，后面 服务A 再随机端口就不会和 服务C 的侦听端口 重复了
让 某些服务 需要先于另一些 服务 启动，会增加 服务 之间的耦合度，在设计中需要尽量避免这么做
退一步说，即使这么做了，如果后面 服务C 重启，在它重启的过程中，服务A 恰好正在重新连接 服务B， 此时还是有可能出现 服务A 随机的端口 和 服务C 的 侦听端口重复，当该端口 先被 服务A 使用了，那么 服务C 还是会侦听失败的
- 修改侦听端口
从上面 随机端口 小节可知，侦听端口 和 随机端口出现重复的原因是 侦听端口刚好处于 随机端口的范围中，所以随机端口才有几率出现和侦听端口相同
只要修改下 侦听端口 ，使之不会出现在 随机端口范围中，比如：把随机端口范围设置为 32768-61000，再把侦听端口设置为 1024-32767 之间的一个值， 这样随机端口 和 侦听端口 就不会出现重复了
如此做确实能解决问题，但是 修改 服务 的侦听端口，跟该 服务 有逻辑关系上下游都需要做相应的调整，如果项目已经上线了，还需要走一套发布更新流程，需要花费不少时间，如果项目还在开发中，可以直接修改侦听端口
- 设置本地保留端口
这种方法是将 侦听端口 添加到 本地保留端口列表中，系统在随机端口的时候，会过滤掉本地保留端口列表中配置的端口号, 服务只需要做任何改动，只需要重启下端口重复了的两个 服务 即可
本地保留端口的配置位于 /proc/sys/net/ipv4/ip_local_reserved_ports ， 它支持端口范围以及单个端口号的配置，单个端口号之间用逗号分隔，端口范围的最小值和最大值之间用 "-" 符号分隔
例如：50001,5200-5300,6001 表示 本地保留的是 5001，5200 到 5300，6001 这些端口
不过，如果直接配置 /proc/sys/net/ipv4/ip_local_reserved_ports 文件的话，重启机器之后配置会失效，要想重启机器依然生效，直接配置 /etc/sysctl.conf
下面是配置本地保留的 5001，5200 到 5300，6001 端口的实例
用 vim 编辑 /etc/sysctl.conf ，在文件末尾添加以下行
- net.ipv4.ip_local_reserved_ports=5001,5200-5300,6001
再执行 sysctl -p 命令重载 /etc/sysctl.conf 配置
小结
本文介绍了 Linux 下随机端口和侦听端口重复的原因以及解决方法，虽然可以通过设置本地保留端口来解决，但这毕竟需要多一步配置操作，而且如果服务迁移到其他机器或者当前机器上有服务使用新的侦听端口，还得添加到本地保留端口中，所以，这种方法比较适合线上紧急处理，比较推荐的做法还是修改下侦听端口，确保侦听端口不在随机端口范围内
