易盾网络服务器系统linux的特点

阿帆达123 · 发表于 2020-9-21 11:18:35

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在Linux系统中，如果两个机器要通信，那么相互之间需要建立TCP连接，为了让双方互相认识，Linux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}，即本机IP、本机端口、远程IP、远程端口，IP和端口就相当于小区地址和门牌号，只有拿到这些信息，通信的双方才能互相认知。在Linux系统中，表示端口号（port）的变量占16位，这就决定了端口号最多有2的16次方个，即65,536个，另外端口0有特殊含义不给使用，这样每个服务器最多就有65,535个端口可用。因此，65,535代表Linux系统支持的TCP端口号数量，在TCP建立连接时会使用。
TCP怎么建立连接，与端口号是什么关系？

Linux服务器在交互时，一般有两种身份：客户端或者服务器端。典型的交互场景是：
（1）服务器端主动创建监听的socket，并绑定对外服务端口port，然后开始监听
（2）客户端想跟服务器端通信时，就开始连接服务器的端口port
（3）服务端接受客户端的请求，然后再生成新的socket
（4）服务器和客户端在新的socket里进行通信
可以看到，端口port主要用在服务器和客户端的“握手认识”过程，一旦互相认识了，就会生成的的socket进行通信，这时候port就不再需要了，可以给别的socket通信去使用，所以很明显TCP连接的数量可以大于TCP端口号的数量65,535。
考虑一下两个极端场景，即某台Linux服务器只作为客户端或者服务器端
（1）Linux服务器只作为客户端
这时候每发起一个TCP请求，系统就会指定一个空间的本地端口给你用，而且是独占式的，不会被别的TCP连接抢走，这样最多可以建立65535个连接，每个连接都与不同的服务器进行交互。这种场景，就是题主所描述的样子，但是由于条件过于苛刻，属于小概率事件，所以更多的还是理论上的可能，现实的环境中几乎不会出现。
（2）Linux服务器只作为服务端
这种场景下，服务端就会固定的监听本地端口port，等着客户端来向它发起请求。为了计算简单，我们假设服务器端的IP跟端口是多对一的，这样TCP四元组里面就有remote ip和remote port是可变的，因此最大支持创建TCP个数为2的32次方（IP地址是32位的）乘以2的16次方（port是16位的）等于2的48次方。
现实中单台Linux服务器支持的TCP连接数量
通过前面的分析我们知道，在现实场景中，由于存在端口port复用的情况，服务器可同时支持的TCP连接数跟65,535没有一一对应关系，事实上，真正影响TCP连接数量的，是服务器的内存以及允许单一进程同时打开文件的数量，因为每创建一个TCP连接都要创建一个socket句柄，每个socket句柄都占用一部分系统内存，当系统内存被占用殆尽，允许的TCP并发连接数也就到了上限。一般来讲，通过增加服务器内存、修改最大文件描述符个数等，可以做到单台服务器支持10万+的TCP并发。

易盾网络服务器系统linux的特点

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