TCP最大连接数问题总结

  最大TCP连接数量限制有：可用端口号数量、文件描述符数量、线程、内存、CPU等。每个TCP连接都需要以下资源，如图所示：

1、可用端口号限制

Q：一台主机可以有多少端口号？端口号与TCP连接？是否能修改？端口号限制因素？

第一：端口号是16位的，所以总共有65535个，即可创建65535个TCP连接

第二：端口分为知名端口(0_{1023)、注册端口(1024}49511)、动态/私有端口(49152~65535)

第三：端口数可以修改。

//查看当前主机可用端口范围
[iot]$ cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range 
1024  65000

**修改：**vim /etc/sysctl.conf，对这个文件进行修改，只需在sysctl.conf文件中添加一行记录即可。如：

//新增100个可用端口：60000~60099
net.ipv4.ip_local_port_range = 60000 60099

2、文件描述符限制

  每建立一个TCP连接，操作系统就得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。分别是：

**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

[iot ~]$ cat /proc/sys/fs/file-max
100000
[iot ~]$ cat /proc/sys/fs/nr_open
100000
[iot ~]$ cat /etc/security/limits.conf
...
* soft nproc 100000
* hard nproc 100000

修改： 可修改单个进程最大文件描述符限制

//修改单个进程可打开的最大文件描述符限制为100
echo 100 > /proc/sys/fs/nr_open

3、线程的限制

C10K：当服务器连接数达到 1 万且每个连接都需要消耗一个线程资源时，操作系统就会不停地忙于线程的上下文切换，最终导致系统崩溃。

传统的多线程并发模型：一个TCP连接就需要创建一个线程

I/O多路复用 ：一个线程可以管理多个 TCP 连接的资源

解决： 不使用传统的多线程并发模型，而采用I/O多路复用技术

4、内存的限制

  TCP连接数过大可能会出现: ERROR: out of memory ,即内存溢出。

**原因：**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的，现在内存已经被占满了，不够用了就会报这个错。

5、CPU的限制

  每个TCP连接都是需要占用CPU资源的，若占用CPU资源过多，则会导致死机，用户啥也干不了，然后就重启了，TCP连接也就全没了。

6、总结

资源	一台Linux的资源	一个TCP占用资源	占满的结果
CPU	看你花多少钱买的	看你用它干嘛	电脑卡死
内存	看你花多少钱买的	取决于缓冲区大小	OOM
临时端口号	ip_local_port_range	1	cannot assign requested address
文件描述符	fs.file-max	1	too many open files
进程/线程数	ulimit -n	看IO模型	系统崩溃