一台服务器，最大支持的TCP连接数是多少？

2024-06-18 服务器 0

一个服务端进程最大能支持多少条 TCP 连接？
一台服务器最大能支持多少条 TCP 连接？
一、原理
TCP 四元组的信息：源IP、源端口、目标IP、目标端口。
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一个服务端进程最大能支持的 TCP 连接个数的计算公式：最大tcp连接数=客户端的IP数 * 客户端的端口数
对 IPv4，客户端的 IP 数最多为 2 的 32 次方，客户端的端口数最多为 2 的 16 次方。那么一个服务端进程理想情况下，最大的 TCP 连接数约为 2 的 48 次方（2^32 (ip数) * 2^16 (端口数），这数值是非常夸张的了，约等于两百多万亿。
服务端进程最大能支持的 TCP 连接数远不能达到理论上限，还会受到文件描述符、内存大小资源的限制，毕竟 socket 在 Linux 的视角其实就是文件资源，而且一个 socket 对象也会占用一定的内存资源。
限制因素：
文件描述符限制，每个 TCP 连接都是一个文件，如果文件描述符被占满了，会发生 Too many open files。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；
内存限制，每个 TCP 连接都要占用一定内存，操作系统的内存是有限的，如果内存资源被占满后，会发生 OOM。

二、计算tcp
因为Linux每维护一条TCP连接都要花费资源，处理连接请求，保活，数据的收发时需要消耗一些CPU，维持TCP连接主要消耗内存。
是考虑最大多少个连接，所以我们先不考虑数据的收发，那么TCP在静止的状态下，就不怎么消耗CPU了，主要消耗内存，而Linux上内存是有限的。首先，我们要知道一条处于 ESTABLISH 状态的 TCP 连接具体占用多大内存？一个 TCP 对象占用的大小，等于它所包含的一些数据结构占用大小的总和，也是就把上面这些数据结构的大小累加起来，就是一个 TCP 连接占用的大小了。
这里直接给大家一个结论，一条处于 ESTABLISH 状态的 TCP 连接占用的大小是 3.44 KB（0.81K+2.19K+0.19K+0.25K）。
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每一条静止状态的TCP连接大约需要吃 3.44K 的内存。那么 8 GB 物理内存的服务器，最大能支持的 TCP 连接数=8GB/3.44KB=2,438,956（约240万）！当然，实际过程中的 TCP 连接，肯定不是静止状态的，还会进行发送数据和接收数据了，那么这些过程还是会额外消耗更多的内存资源的，并发很难达到百万级别。