一臺Linux服務器可以負載多少個連接?

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首先我們來看如何標識一個TCP連接?系統是通過一個四元組來識別,(src_ip,src_port,dst_ip,dst_port)即源IP、源端口、目標IP、目標端口。比如我們有一臺服務192.168.0.1,開啓端口80.那麼所有的客戶端都會連接到這臺服務的80端口上面。有一種誤解,就是我們常說一臺機器有65536個端口,那麼承載的連接數就是65536個,這個說法是極其錯誤的,這就混淆了源端口和訪問目標端口。我們做壓測的時候,利用壓測客戶端,這個客戶端的連接數是受到端口數的限制,但是服務器上面的連接數可以達到成千上萬個,一般可以達到百萬(4C8G配置),至於上限是多少,需要看優化的程度。具體做法如下:

我們在壓測一臺目標服務器,想看下負載的連接數,當我們壓到一定數量的時候,控制檯突然報"too many open files",這是因爲linux系統創建一個TCP連接的時候,都會創建一個socket句柄,每個socket句柄就是一個文件句柄。操作系統對打開的文件句柄數量是有限制的。Unix/Linux 基本哲學之一就是 "一切皆文件",要提高TCP承載量,就需要調整文件句柄。

第一步:修改文件句柄數量限制

# 查看當前用戶允許TCP打開的文件句柄最大數
ulimit -n

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

* soft nofile 655350
* hard nofile 655350

修改後,退出終端窗口,重新登錄(不需要重啓服務器),就能看到最新的結果了。這是優化的第一步,修改文件句柄限制。

注意:
soft nofile (軟限制)是指Linux在當前系統能夠承受的範圍內進一步限制用戶同時打開的文件數
hard nofile (硬限制)是根據系統硬件資源狀況(主要是系統內存)計算出來的系統最多可同時打開的文件數量
通常軟限制小於或等於硬限制

第二步:TCP參數調優

參數 默認配置 調整配置 說明
fs.file-max 1048576 9999999 所有進程打開的文件描述符數
fs.nr_open 1635590 1635590 單個進程可分配的最大文件數
net.core.rmem_default 124928 262144 默認的TCP讀取緩衝區
net.core.wmem_default 124928 262144 默認的TCP發送緩衝區
net.core.rmem_max 124928 8388608 默認的TCP最大讀取緩衝區
net.core.wmem_max 124928 8388608 默認的TCP最大發送緩衝區
net.ipv4.tcp_wmem 4096 16384 4194304 4096 16384 8388608 TCP發送緩衝區
net.ipv4.tcp_rmem 4096 87380 4194304 4096 87380 8388608 TCP讀取緩衝區
net.ipv4.tcp_mem 384657 512877 769314 384657 512877 3057792 TCP內存大小
net.core.netdev_max_backlog 1000 5000 在每個網絡接口接收數據包的速率比內核處理這些包的速率快時,允許送到隊列的數據包的最大數目
net.core.optmem_max 20480 81920 每個套接字所允許的最大緩衝區的大小
net.core.somaxconn 128 2048 每一個端口最大的監聽隊列的長度,這是個全局的參數
net.ipv4.tcp_fin_timeout 60 30 對於本端斷開的socket連接,TCP保持在FIN-WAIT-2狀態的時間(秒)。對方可能會斷開連接或一直不結束連接或不可預料的進程死亡
net.core.netdev_max_backlog 1000 10000 在每個網絡接口接收數據包的速率比內核處理這些包的速率快時,允許送到隊列的數據包的最大數目
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 1024 2048 對於還未獲得對方確認的連接請求,可保存在隊列中的最大數目。如果服務器經常出現過載,可以嘗試增加這個數字
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets 5000 5000 系統在同時所處理的最大timewait sockets數目
net.ipv4.tcp_tw_reuse 0 1 是否允許將TIME-WAIT sockets重新用於新的TCP連接
net.ipv4.tcp_keepalive_time 7200 900 表示TCP鏈接在多少秒之後沒有數據報文傳輸時啓動探測報文(發送空的報文)
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl 75 30 表示前一個探測報文和後一個探測報文之間的時間間隔
net.ipv4.tcp_keepalive_probes 9 3 表示探測的次數

從上面的配置參數中我們可以知道,在Linux內核中爲tcp發送和接收都做了緩衝隊列,這樣可以提高系統的吞吐量。
以上這些參數都是在 /etc/sysctl.conf 文件中定義的,有的參數在文件中可能沒有定義,系統給定了默認值,需要修改的話,直接在文件中添加或修改,然後執行sysctl -p命令讓其生效。

注意:
參數值並不是設置的越大越好,有的需要考慮服務器的硬件配置,參數對服務器上其它服務的影響等。
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