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经典的「服务器最多65536个连接」误解

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因为TCP端口号是16位无符号整数,最大65535,所以一台服务器最多支持65536个TCP socket连接。一个非常经典的误解! 即使是有多年网络编程经验的人, 也会持有这个错误结论。要戳破这个错误结论,可以从理论和实践两方面来。

理论

系统通过一个四元组来唯一标识一条TCP连接. 这个四元组的结构是{local_ip, local_port, remote_ip, remote_port}, 对于IPv4, 系统理论上最多可以管理2^(32+16+32+16), 2的96次方个连接。

因为对于同一台服务器来说,一般只有一个 local_ip,那么同一台服务器可以管理 2^(16+32+16) 个连接。而一个服务(进程, 如 Nginx 进程)一般只监听一个 local_port,那么同一台服务就可以管理 2^(32+16) 个连接。而如果从一台远端机器(所谓的 client)来连接这台服务器上的一个服务,那么 local_ip,local_port,remote_ip 这3个变量是固定的,那么就只能建立 2^16=65536 个连接了。这就是经典的误解的来源!

如果不仅仅考虑TCP,则是一个五元组,加上协议号(TCP,UDP或者其它)。

实践

服务器绑定一个ip:port,然后accept连接,所有accept的连接使用的本地地址也是同样的ip:port。

扩展内容

如果某个客户端向同一个TCP端点(ip:port)发起主动连接,那么每一条连接都必须使用不同的本地TCP端点,如果客户端只有一个IP则是使用不同的本地端口,该端口的范围在*nix系统上的一个例子是32768到61000,可以通过如下命令查看:

[root@xiexianbin_cn ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range 
34567   62000

也就是说,一个客户端连接同一个服务器的同一个ip:port(比如进行压力测试),最多可以发起30000个左右的连接。

TCP客户端(TCP的主动发起者)可以在同一ip:port上向不同的服务器发起主动连接,只需在bind之前对socket设置SO_REUSEADDR选项。

系统支持的最大打开文件描述符数(包括socket连接):

[root@xiexianbin_cn ~]# cat /proc/sys/fs/file-max
580382

单个进程所能打开的最大文件描述符数:

[root@xiexianbin_cn ~]# ulimit -n
1024

结论

无论是对于服务器还是客户端,认为»一台机器最多建立65536个TCP连接»是没有根据的,理论上远远超过这个值。

另外,对于client端,操作系统会自动根据不同的远端 ip:port,决定是否重用本地端口。

转载自互联网。

完毕。

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