linux的TCP最大連接量不能超過(guò)65535嗎？服務(wù)器如何應(yīng)對(duì)數(shù)百萬(wàn)并發(fā)？

問(wèn)題有概念上的誤解，錯(cuò)誤的把握TCP65535端口號(hào)的上限理解為T(mén)CP連接數(shù)的上限被認(rèn)為是Linux實(shí)際上，端口號(hào)的數(shù)量和535個(gè)以上的并發(fā)任務(wù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的TCP連接數(shù)確實(shí)相關(guān)，但不是一對(duì)應(yīng)的。

65、535從何而來(lái)，做什么？

要解釋這個(gè)問(wèn)題，首先要說(shuō)明65、535的含義。

在Linux在系統(tǒng)中，如果兩臺(tái)機(jī)器需要通信，則需要相互建立TCP連接，為了讓雙方相互了解，Linux系統(tǒng)用四元組唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)TCP連接：{localip,localport,remoteip,remoteport}，即本機(jī)IP、本機(jī)端口，遠(yuǎn)程IP、遠(yuǎn)程端口，IP端口相當(dāng)于社區(qū)地址和門(mén)牌號(hào)。只有獲得這些信息，通信方才能相互了解。在Linux在系統(tǒng)中，表示端口號(hào)（port）變量占16位，這決定了端口號(hào)最多有65536個(gè)，即6536個(gè)。此外，端口0具有特殊意義，因此每個(gè)服務(wù)器最多有65535個(gè)端口。在Linux在系統(tǒng)中，表示端口號(hào)（port）變量占16位，這就決定了端口號(hào)最多有26個(gè)，即65536個(gè)。此外，端口0具有特殊意義，因此每個(gè)服務(wù)器最多有65535個(gè)端口。因此，65535代表Linux系統(tǒng)支持的TCP在TCP建立連接時(shí)使用。

TCP如何建立連接，與端口號(hào)有什么關(guān)系？

Linux交互時(shí)，服務(wù)器通常有兩種身份：客戶端或服務(wù)器端。典型的交互場(chǎng)景是：

(1)服務(wù)器端主動(dòng)創(chuàng)建監(jiān)控socket，并綁定外部服務(wù)端口port，然后開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)

(2)當(dāng)客戶想要與服務(wù)器端通信時(shí)，他們開(kāi)始連接服務(wù)器端口port

(3)服務(wù)端接受客戶端的然后生成新的服務(wù)端socket

(4)新的服務(wù)器和客戶端socket里進(jìn)行通信

可見(jiàn)，端口port主要用于服務(wù)器和客戶端“握手認(rèn)識(shí)”一旦過(guò)程相互了解，就會(huì)產(chǎn)生socket此時(shí)通信port不再需要，可以給別的socket使用通信，所以很明顯TCP連接的數(shù)量可以大于TCP65、535的端口號(hào)。

考慮兩個(gè)極端場(chǎng)景，即一個(gè)Linux服務(wù)器僅用作客戶端或服務(wù)器端

（1）Linux服務(wù)器只用作客戶端

此時(shí)每次啟動(dòng)一個(gè)TCP請(qǐng)求，系統(tǒng)會(huì)為您指定一個(gè)空間的本地端口，并且是獨(dú)家的，不會(huì)被其他人使用TCP連接被搶走，最多可多可以建立65535個(gè)連接，每個(gè)連接都與不同的服務(wù)器交互。這種場(chǎng)景是題主描述的，但由于條件過(guò)于苛刻，屬于小概率事件，理論上更有可能出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。

（2）Linux服務(wù)器只用作服務(wù)器

在這種情況下，服務(wù)端將固定監(jiān)控本地端口port，等待客戶端發(fā)起請(qǐng)求。為了計(jì)算簡(jiǎn)單，我們假設(shè)服務(wù)器端IP與端口多對(duì)一，這樣TCP有四元組remoteip和remoteport它是可變的，所以最大的支持是創(chuàng)建TCP32次方數(shù)為2（IP地址為32位)乘以2的16次（port16位)等于2的48次方。

現(xiàn)實(shí)中單臺(tái)Linux支持服務(wù)器TCP連接數(shù)量

通過(guò)前面的分析，我們知道在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，由于端口的存在port服務(wù)器可以同時(shí)支持復(fù)用TCP連接數(shù)與65、535沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。事實(shí)上，真正的影響TCP連接的數(shù)量是服務(wù)器的內(nèi)存允許單個(gè)過(guò)程同時(shí)打開(kāi)文件的數(shù)量，因?yàn)槊總€(gè)創(chuàng)建一個(gè)TCP創(chuàng)建一個(gè)連接socket句柄，每個(gè)socket當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存統(tǒng)內(nèi)存的一部分，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存被占用時(shí)，允許TCP并發(fā)連接數(shù)達(dá)到上限。一般來(lái)說(shuō)，單個(gè)服務(wù)器可以通過(guò)增加服務(wù)器內(nèi)存和修改最大文件描述符號(hào)來(lái)支持10萬(wàn) 的TCP并發(fā)。

當(dāng)然，在真實(shí)的商業(yè)場(chǎng)景中，單個(gè)服務(wù)器將被納入分布式集群，不同用戶的請(qǐng)求將通過(guò)負(fù)載平衡算法動(dòng)態(tài)調(diào)度給最空閑的服務(wù)器。如果服務(wù)器的平均內(nèi)存使用超過(guò)80%的警戒線，服務(wù)器的內(nèi)存將及時(shí)限流或擴(kuò)展，即使發(fā)生事故，也不會(huì)耗盡。

總之，65、535只是Linux端口可用于系統(tǒng)port數(shù)量的上限，端口port數(shù)量與TCP服務(wù)器支持的連接數(shù)不是完全一對(duì)應(yīng)的關(guān)系TCP并發(fā)連接的數(shù)量主要與服務(wù)器個(gè)過(guò)程同時(shí)打開(kāi)的服務(wù)器內(nèi)存和文件數(shù)量有關(guān)。單個(gè)服務(wù)器支持通過(guò)端口重用和調(diào)整服務(wù)器參數(shù)TCP并發(fā)連接數(shù)可高于65，535的。