一台Linux服务器可以负载多少个连接?

    

一台Linux服务器可以负载多少个连接?

首先我们来看如何标识一个TCP连接?系统是通过一个四元组来识别,(src_ip,src_port,dst_ip,dst_port)即源IP、源端口、目标IP、目标端口。比如我们有一台服务192.168.0.1,开启端口80.那么所有的客户端都会连接到这台服务的80端口上面。有一种误解,就是我们常说一台机器有65536个端口,那么承载的连接数就是65536个,这个说法是极其错误的,这就混淆了源端口和访问目标端口。我们做压测的时候,利用压测客户端,这个客户端的连接数是受到端口数的限制,但是服务器上面的连接数可以达到成千上万个,一般可以达到百万(4C8G配置),至于上限是多少,需要看优化的程度。具体做法如下:

我们在压测一台目标服务器,想看下负载的连接数,当我们压到一定数量的时候,控制台突然报"too many open files",这是因为linux系统创建一个TCP连接的时候,都会创建一个socket句柄,每个socket句柄就是一个文件句柄。操作系统对打开的文件句柄数量是有限制的。Unix/Linux 基本哲学之一就是 "一切皆文件",要提高TCP承载量,就需要调整文件句柄。

第一步:修改文件句柄数量限制

# 查看当前用户允许TCP打开的文件句柄最大数
ulimit -n

# 修改文件句柄
vim /etc/security/limits.conf

* soft nofile 655350
* hard nofile 655350

修改后,退出终端窗口,重新登录(不需要重启服务器),就能看到最新的结果了。这是优化的第一步,修改文件句柄限制。

注意:
soft nofile (软限制)是指Linux在当前系统能够承受的范围内进一步限制用户同时打开的文件数
hard nofile (硬限制)是根据系统硬件资源状况(主要是系统内存)计算出来的系统最多可同时打开的文件数量
通常软限制小于或等于硬限制

第二步:TCP参数调优

参数    默认配置    调整配置    说明
fs.file-max    1048576    9999999    所有进程打开的文件描述符数
fs.nr_open    1635590    1635590    单个进程可分配的最大文件数
net.core.rmem_default    124928    262144    默认的TCP读取缓冲区
net.core.wmem_default    124928    262144    默认的TCP发送缓冲区
net.core.rmem_max    124928    8388608    默认的TCP最大读取缓冲区
net.core.wmem_max    124928    8388608    默认的TCP最大发送缓冲区
net.ipv4.tcp_wmem    4096 16384 4194304    4096 16384 8388608    TCP发送缓冲区
net.ipv4.tcp_rmem    4096 87380 4194304    4096 87380 8388608    TCP读取缓冲区
net.ipv4.tcp_mem    384657 512877 769314    384657 512877 3057792    TCP内存大小
net.core.netdev_max_backlog    1000    5000    在每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时,允许送到队列的数据包的最大数目
net.core.optmem_max    20480    81920    每个套接字所允许的最大缓冲区的大小
net.core.somaxconn    128    2048    每一个端口最大的监听队列的长度,这是个全局的参数
net.ipv4.tcp_fin_timeout    60    30    对于本端断开的socket连接,TCP保持在FIN-WAIT-2状态的时间(秒)。对方可能会断开连接或一直不结束连接或不可预料的进程死亡
net.core.netdev_max_backlog    1000    10000    在每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时,允许送到队列的数据包的最大数目
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog    1024    2048    对于还未获得对方确认的连接请求,可保存在队列中的最大数目。如果服务器经常出现过载,可以尝试增加这个数字
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets    5000    5000    系统在同时所处理的最大timewait sockets数目
net.ipv4.tcp_tw_reuse    0    1    是否允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接
net.ipv4.tcp_keepalive_time    7200    900    表示TCP链接在多少秒之后没有数据报文传输时启动探测报文(发送空的报文)
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl    75    30    表示前一个探测报文和后一个探测报文之间的时间间隔
net.ipv4.tcp_keepalive_probes    9    3    表示探测的次数

从上面的配置参数中我们可以知道,在Linux内核中为tcp发送和接收都做了缓冲队列,这样可以提高系统的吞吐量。
以上这些参数都是在 /etc/sysctl.conf 文件中定义的,有的参数在文件中可能没有定义,系统给定了默认值,需要修改的话,直接在文件中添加或修改,然后执行sysctl -p命令让其生效。

注意:
参数值并不是设置的越大越好,有的需要考虑服务器的硬件配置,参数对服务器上其它服务的影响等。

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