网络编程中单机最大并发 TCP 连接数及标识方式解析

网路编程在tcp应用中，server事先在某个固定端口窃听，client主动发起联接，经过三路握手后构建tcp联接。这么对单机，其最大并发tcp联接数是多少？

怎么标示一个TCP联接在确定最大联接数之前，先来瞧瞧系统怎样标示一个tcp联接。系统用一个4四元组来惟一标示一个TCP联接：{localip,localport,remoteip,remoteport}。

client最大tcp联接数client每次发起tcp联接恳求时，除非绑定端口，一般会让系统选定一个空闲的本地端口（localport），该端口是独占的，不能和其他tcp联接共享。tcp端口的数据类型是unsignedshort，因而本地端口个数最大只有65536linux服务器系统，端口0有特殊涵义，不能使用，这样可用端口最多只有65535，所以在全部作为client端的情况下，最大tcp联接数为65535，这种联接可以连到不同的serverip。

server最大tcp联接数server一般固定在某个本地端口上窃听，等待client的联接恳求。不考虑地址重用（unix的SO_REUSEADDR选项）的情况下，虽然server端有多个ip，本地窃听端口也是独占的，因而server端tcp联接4元组中只有remoteip（也就是clientip）和remoteport（顾客端port）是可变的，因而最大tcp联接为顾客端ip数×客户端port数，对IPV4，不考虑ip地址分类等诱因linux 软件，最大tcp联接数约为2的32次方（ip数）×2的16次方（port数）linux tcp连接数限制，也就是server端单机最大tcp联接数约为2的48次方。

这么单台服务器上的并发TCP联接数可以有多少

前面给出的是理论上的单机最大联接数，在实际环境中，遭到机器资源、操作系统等的限制，非常是sever端，其最大并发tcp联接数远不能达到理论上限。在unix/linux下限制联接数的主要诱因是显存和容许的文件描述符个数（每位tcp联接都要占用一定显存，每位socket就是一个文件描述符），另外1024以下的端口一般为保留端口。在默认2.6内核配置下，经过试验，每位socket占用显存在15~20k之间。影响一个socket占用显存的参数包括：rmem_maxwmem_maxtcp_rmemtcp_wmemtcp_memgrepskbuff/proc/slabinfo对server端，通过降低显存、修改最大文件描述符个数等参数，单机最大并发TCP联接数超过10万是没问题的，美国UrbanAirship公司在产品环境中已做到50万并发。在实际应用中，对大规模网路应用，还须要考虑C10K问题。

下边再解读一下文件句柄限制和端口限制两大常识

常识一：文件句柄限制

在linux下编撰网路服务器程序的同事肯定都晓得每一个tcp联接都要占一个文件描述符，一旦这个文件描述符使用完了，新的联接到来返回给我们的错误是“Socket/File:Can'topensomanyfiles”。

这时你须要明白操作系统对可以打开的最大文件数的限制。

进程限制

执行ulimit-n输出1024，说明对于一个进程而言最多只能打开1024个文件，所以你要采用此默认配置最多也就可以并发上千个TCP联接。

临时更改：ulimit-n1000000，而且这些临时更改只对当前登入用户目前的使用环境有效，系统重启或用户退出后才会失效。

重启后失效的更改（不过我在CentOS6.5下测试，重启后未发觉失效）：编辑/etc/security/limits.conf文件，更改后内容为

*softnofile1000000

*hardnofile1000000

永久更改：编辑/etc/rc.local，在其后添加如下内容

ulimit-SHn1000000

全局限制

执行cat/proc/sys/fs/file-nr输出93440592026，分别为：1.早已分配的文件句柄数，2.早已分配但没有使用的文件句柄数，3.最大文件句柄数。但在kernel2.6版本中第二项的值总为0，这并不是一个错误，它实际上意味着早已分配的文件描述符无一浪费的都早已被使用了。

我们可以把这个数值改大些，用root权限更改/etc/sysctl.conf文件:

fs.file-max=1000000

net.ipv4.ip_conntrack_max=1000000

filter.ip_conntrack_max=1000000

常识二：端标语范围限制？

操作系统下端标语1024以下是系统保留的，从1024-65535是用户使用的。因为每位TCP联接都要占一个端标语，所以我们最多可以有60000多个并发联接。我想有这些错误思路同学不在少数吧？（其中我过去就始终如此觉得）

我们来剖析一下吧

怎么标示一个TCP联接：系统用一个4四元组来惟一标示一个TCP联接：{localip,localport,remoteip,remoteport}。好吧，我们掏出《UNIX网路编程：卷一》第四章中对accept的讲解来瞧瞧概念性的东西，第二个参数cliaddr代表了顾客端的ip地址和端标语。而我们作为服务端实际只使用了bind时这一个端口，说明端标语65535并不是并发量的限制。

server最大tcp联接数：server一般固定在某个本地端口上窃听，等待client的联接恳求。不考虑地址重用（unix的SO_REUSEADDR选项）的情况下，虽然server端有多个ip，本地窃听端口也是独占的，因而server端tcp联接4元组中只有remoteip（也就是clientip）和remoteport（顾客端port）是可变的，因而最大tcp联接为顾客端ip数×客户端port数，对IPV4，不考虑ip地址分类等诱因linux tcp连接数限制，最大tcp联接数约为2的32次方（ip数）×2的16次方（port数），也就是server端单机最大tcp联接数约为2的48次方。

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