ОС: Debian.

99% запросов - статика, файлы 4-10Кб, отдаются nginx-ом.
Нагрузка до 1500-1700 обращений в секунду (записей в логе в секунду).

В sysctl стоит
net.ipv4.ip_local_port_range="1024 65500"
Также установлены в "единицу" reuse, recycle.

Периодически при пиковой нагрузке - не могу достучаться до сайта. В этот момент по "ss -s" видно, что не хватает диапазона: 1024-65500.

Все остальное в норме:
nginx = 4 процесса по 4-5% нагрузки на каждое ядро CPU (4 ядра в системе),
диск - до 5% (в основном, запись лога большими блоками; объем файлов значительно меньше ОЗУ сервера - поэтому все это закешировано осью в памяти),
загруженность канала -- 100-120 Мбит (т.е. есть запас).

Как быстро побороть в пиковые моменты (редко), не устанавливая второй сервер?

Ошибался с "Не хватает диапазона ip_local_port_range", nginx использует один порт, проблема в другом.
Возможно с nf_conntrack. Он держал в таблице записи о более 300 тыс соединений.
net.netfilter.nf_conntrack_count = 312231.

Мне предложили удалить: nf_nat, iptable_nat, nf_conntrack_ipv4.