一台 Linux 服务器最多能支撑多少个 TCP 连接?一台Linux机器上最多能建立多少个TCP连接?
困惑很多人的并发问题
我发现有很多同学对一个基础问题始终是没有彻底搞明白。那就是一台服务器最大究竟能支持多少个网络连接?我想我有必要单独发一篇文章来好好说一下这个问题。
很多同学看到这个问题的第一反应是65535。原因是:“听说端口号最多有65535个,那长连接就最多保持65535个了”。是这样的吗?还有的人说:“应该受TCP连接里四元组的空间大小限制,算起来是200多万亿个!”
如果你对这个问题也是理解的不够彻底,那么今天讲个故事讲给你听!
一次关于服务器端并发的聊天
"TCP连接四元组是源IP地址、源端口、目的IP地址和目的端口。任意一个元素发生了改变,那么就代表的是一条完全不同的连接了。拿我的Nginx举例,它的端口是固定使用80。另外我的IP也是固定的,这样目的IP地址、目的端口都是固定的。剩下源IP地址、源端口是可变的。所以理论上我的Nginx上最多可以建立2的32次方(ip数)×2的16次方(port数)个连接。这是两百多万亿的一个大数字!!"
"进程每打开一个文件(linux下一切皆文件,包括socket),都会消耗一定的内存资源。如果有不怀好心的人启动一个进程来无限的创建和打开新的文件,会让服务器崩溃。所以linux系统出于安全角度的考虑,在多个位置都限制了可打开的文件描述符的数量,包括系统级、用户级、进程级。这三个限制的含义和修改方式如下:"
系统级:当前系统可打开的最大数量,通过fs.file-max参数可修改 用户级:指定用户可打开的最大数量,修改/etc/security/limits.conf 进程级:单个进程可打开的最大数量,通过fs.nr_open参数可修改
"我的接收缓存区大小是可以配置的,通过sysctl命令就可以查看。"
sysctl -a | grep rmem net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 8388608 net.core.rmem_default = 212992 net.core.rmem_max = 8388608
"其中在tcp_rmem"中的第一个值是为你们的TCP连接所需分配的最少字节数。该值默认是4K,最大的话8MB之多。也就是说你们有数据发送的时候我需要至少为对应的socket再分配4K内存,甚至可能更大。"
"TCP分配发送缓存区的大小受参数net.ipv4.tcp_wmem配置影响。"
sysctl -a | grep wmem net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 8388608 net.core.wmem_default = 212992 net.core.wmem_max = 8388608"在net.ipv4.tcp_wmem"中的第一个值是发送缓存区的最小值,默认也是4K。当然了如果数据很大的话,该缓存区实际分配的也会比默认值大。"
服务端百万连接达成记
“准备啥呢,还记得前面说过Linux对最大文件对象数量有限制,所以要想完成这个实验,得在用户级、系统级、进程级等位置把这个上限加大。我们实验目的是100W,这里都设置成110W,这个很重要!因为得保证做实验的时候其它基础命令例如ps,vi等是可用的。“
活动连接数量确实达到了100W:
ss -n | grep ESTAB | wc -l 1000024
当前机器内存总共是3.9GB,其中内核Slab占用了3.2GB之多。MemFree和Buffers加起来也只剩下100多MB了:
cat /proc/meminfo MemTotal: 3922956 kB MemFree: 96652 kB MemAvailable: 6448 kB Buffers: 44396 kB ...... Slab: 3241244KB kB
通过slabtop命令可以查看到densty、flip、sock_inode_cache、TCP四个内核对象都分别有100W个:
结语
互联网后端的业务特点之一就是高并发. 但是一台服务器最大究竟能支持多少个TCP连接,这个问题似乎却又在困惑着很多同学。希望今天过后,你能够将这个问题踩在脚下摩擦!
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休息一下~~