【導讀】:單臺 Linux 服務器可以支撐多少個 TCP 連接?關于這個問題,我想很多客戶端的同學都不怎么了解,甚至于很多服務器開發也沒有特意的關注。
那么這個承載數到底取決了什么,是端口數量,還是內存大小,亦或者是可創建文件句柄數量?讓我們一起來了解下吧。
困惑很多人的并發問題
在網絡開發中,我發現有很多同學對一個基礎問題始終是沒有徹底搞明白。那就是一臺服務器最大究竟能支持多少個網絡連接?我想我有必要單獨發一篇文章來好好說一下這個問題。
很多同學看到這個問題的第一反應是65535。原因是:“聽說端口號最多有65535個,那長連接就最多保持65535個了”。是這樣的嗎?還有的人說:“應該受TCP連接里四元組的空間大小限制,算起來是200多萬億個!”
如果你對這個問題也是理解的不夠徹底,那么今天講個故事講給你聽!
一次關于服務器端并發的聊天
"TCP連接四元組是源IP地址、源端口、目的IP地址和目的端口。任意一個元素發生了改變,那么就代表的是一條完全不同的連接了。拿我的Nginx舉例,它的端口是固定使用80。另外我的IP也是固定的,這樣目的IP地址、目的端口都是固定的。剩下源IP地址、源端口是可變的。所以理論上我的Nginx上最多可以建立2的32次方(ip數)×2的16次方(port數)個連接。這是兩百多萬億的一個大數字!!"
"進程每打開一個文件(linux下一切皆文件,包括socket),都會消耗一定的內存資源。如果有不懷好心的人啟動一個進程來無限的創建和打開新的文件,會讓服務器崩潰。所以linux系統出于安全角度的考慮,在多個位置都限制了可打開的文件描述符的數量,包括系統級、用戶級、進程級。這三個限制的含義和修改方式如下:"
系統級:當前系統可打開的最大數量,通過fs.file-max參數可修改
用戶級:指定用戶可打開的最大數量,修改/etc/security/limits.conf
進程級:單個進程可打開的最大數量,通過fs.nr_open參數可修改
"我的接收緩存區大小是可以配置的,通過sysctl命令就可以查看。"
$sysctl-a|greprmem net.ipv4.tcp_rmem=4096873808388608 net.core.rmem_default=212992 net.core.rmem_max=8388608
"其中在tcp_rmem"中的第一個值是為你們的TCP連接所需分配的最少字節數。該值默認是4K,最大的話8MB之多。也就是說你們有數據發送的時候我需要至少為對應的socket再分配4K內存,甚至可能更大。"
"TCP分配發送緩存區的大小受參數net.ipv4.tcp_wmem配置影響。"
$sysctl-a|grepwmem net.ipv4.tcp_wmem=4096655368388608 net.core.wmem_default=212992 net.core.wmem_max=8388608
"在net.ipv4.tcp_wmem"中的第一個值是發送緩存區的最小值,默認也是4K。當然了如果數據很大的話,該緩存區實際分配的也會比默認值大。"
服務端百萬連接達成記
“準備啥呢,還記得前面說過Linux對最大文件對象數量有限制,所以要想完成這個實驗,得在用戶級、系統級、進程級等位置把這個上限加大。我們實驗目的是100W,這里都設置成110W,這個很重要!因為得保證做實驗的時候其它基礎命令例如ps,vi等是可用的。“
活動連接數量確實達到了100W:
$ss-n|grepESTAB|wc-l 1000024
當前機器內存總共是3.9GB,其中內核Slab占用了3.2GB之多。MemFree和Buffers加起來也只剩下100多MB了:
$cat/proc/meminfo MemTotal:3922956kB MemFree:96652kB MemAvailable:6448kB Buffers:44396kB ...... Slab:3241244KBkB
通過slabtop命令可以查看到densty、flip、sock_inode_cache、TCP四個內核對象都分別有100W個:
結語
互聯網后端的業務特點之一就是高并發. 但是一臺服務器最大究竟能支持多少個TCP連接,這個問題似乎卻又在困惑著很多同學。希望今天過后,你能夠將這個問題踩在腳下摩擦!
原文標題:漫畫:一臺 Linux 服務器最多能支撐多少個 TCP 連接
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