困惑很多人的并发问题

在网络开发中,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

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

"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!!"

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

"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
漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

"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。"

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

"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。"

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

服务端百万连接达成记

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

“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。“

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

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:

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

漫画 | 一台Linux服务器最多能支撑多少个TCP连接?

 

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!

转自https://www.toutiao.com/i6904868846055391751/?timestamp=1607907150&app=news_article&group_id=6904868846055391751&use_new_style=1&req_id=20201214085230010202091096506F4443


发布评论
IT序号网

微信公众号号:IT虾米 (左侧二维码扫一扫)欢迎添加!

Http Header的Transfer-Encoding知识解答
你是第一个吃螃蟹的人
发表评论

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。