TCP连接个数受端口号、文件描述符、线程资源、内存资源、CPU资源的限制。
系统用一个四元组来唯一标识一个TCP连接:{local ip, local port,remote ip,remote port}
在local ip, local port固定、不考虑ip地址分类的情况下,最大tcp连接数约为2的32次方(ip数)×2的16次方(port数),也就是server端单机最大tcp连接数约为2的48次方。
实际可用端口范围可以如下查看:
每建立一个TCP连接,操作系统分配一个文件描述符,linux 对可打开的文件描述符的数量分别作了三个方面的限制:
系统级 :当前系统可打开的最大数量,通过 cat /proc/sys/fs/file-max 查看
用户级 :指定用户可打开的最大数量,通过 cat /etc/security/limits.conf 查看
进程级 :单个进程可打开的最大数量,通过 cat /proc/sys/fs/nr_open 查看
file-max 表示系统级别的能够打开的文件句柄的数量。是对整个系统的限制,并不是针对用户的。
ulimit -n 控制进程级别能够打开的文件句柄的数量。提供对shell及其启动的进程的可用文件句柄的控制。这是进程级别的。
对于服务器来说, file-max 和 ulimit 都需要设置,否则会出现文件描述符耗尽的问题。
按照每个连接,启动一个线程的方式,TCP连接个数受线程个数限制,可以用IO复用方式,一个线程管理多个TCP连接。
每个TCP连接本身,以及这个连接所用到的缓冲区,都是需要占用一定内存。
这个很好理解。
在做性能测试测试时候,如果被测试的系统页面很简单,并且性能很好,这样会导致压力机得tcp链接数不够而导致如下错误:HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\tcpip\Parameters\TcpTimedWaitDelay to 30
and HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\tcpip\Parameters\MaxUserPort to 65534
and rebooting the machine
See the readme.doc file for more information
通过百度搜索介绍最多的还是让修改TimedWaitDelay 和MaxUserPort这2个值,其中是将TimedWaitDelay修改的相对小点,可以根据实际情况来定,
同时将MaxUserPort这个值修改大些,但是修改完并重启机器后,该问题仍然存在,通过多方查资料,然后对一些注册表进行修改:
[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
TcpNumConnections = 0x00fffffe (Default = 16,777,214)
以上注册表信息配置单机的最大允许的TCP连接数,默认为 16M。这个数值看似很大,这个并不是限制最大连接数的唯一条件,还有其他条件会限制到TCP 连接的最大连接数。
最大动态端口数
TCP客户端和服务器连接时,客户端必须分配一个动态端口,默认情况下这个动态端口的分配范围为 1024-5000 ,也就是说默认情况下,客户端最多可以同时发起3977 个Socket 连接。我们可以修改如下注册表来调整这个动态端口的范围
[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
MaxUserPort = 5000 (Default = 5000, Max = 65534)
最大TCB 数量
系统为每个TCP 连接分配一个TCP 控制块(TCP control block or TCB),这个控制块用于缓存TCP连接的一些参数,每个TCB需要分配 0.5 KB的pagepool 和 0.5KB 的Non-pagepool,也就说,每个TCP连接会占用 1KB 的系统内存。
系统的最大TCB数量由如下注册表设置决定
[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
MaxFreeTcbs = 2000 (Default = RAM dependent, but usual Pro = 1000, Srv=2000)
非Server版本,MaxFreeTcbs 的默认值为1000 (64M 以上物理内存)
Server 版本,这个的默认值为 2000。
也就是说,默认情况下,Server 版本最多同时可以建立并保持2000个TCP 连接。
最大TCB Hash table 数量
TCB 是通过Hash table 来管理的,下面注册表设置决定了这个Hash table 的大小
HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \services \Tcpip \Parameters]
MaxHashTableSize = 512 (Default = 512, Range = 64-65536)
这个值指明分配 pagepool 内存的数量,也就是说,如果MaxFreeTcbs = 1000 , 则 pagepool 的内存数量为 500KB
那么 MaxHashTableSize 应大于 500 才行。这个数量越大,则Hash table 的冗余度就越高,每次分配和查找 TCP 连接用时就越少。这个值必须是2的幂,且最大为65536.
MaxUserPort = 65534 (Decimal)
MaxHashTableSize = 65536 (Decimal)
MaxFreeTcbs = 16000 (Decimal)
这里我们可以看到 MaxHashTableSize 被配置为比MaxFreeTcbs 大4倍,这样可以大大增加TCP建立的速度。
有的朋友可能会说是65535,因为操作系统有65535个端口,那么这个答案准确吗?
首先先了解下如何标识一个链接(记住下面的概念,文章后面要用到),操作系统是通过一个四
{本地ip,本地port,远程ip,远程port}
这四个要素唯一确定一个TCP链接,任意一个要素不相同,就认为是一个不同的链接。
在Linux系统中,一切皆文件,每一个TCP链接都要占用一个文件句柄,系统允许创建的链接数取决于句柄数的上限。超过这个值再创建链接就会报这样的错误:
“Can't open so many files"
通过命令ulimit -n可以查看当前系统允许打开文件数量的上限,在Linux中这个值默认是1024,也就是说默认情况下,只能创建1024个链接。同时这个值也是可以修改的,通过修改/etc/security/limits.conf文件,可以把这个值改大,一般服务器都会改的很大,比如我们的服务器上一般设置为1000000。
那这么说是不是就意味着只要我改的很大,链接数可以无限大了?
上面介绍的一些数据都是理论上单台机器可以支持的TCP链接数,实际情况下,每创建一个链接需要消耗一定的内存,大概是4-10kb,所以链接数也受限于机器的总内存。(链接发起端,活力全开才64000左右链接,内存最多才占用640M,一般客户端都能 满足;内存限制主要还是考虑服务器端)
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