Windows Socket 最大连接数

一、理论知识(文章来源:http://www.cnblogs.com/zwq194/archive/2012/12/14/2817673.html

Socket 编程时,单机最多可以建立多少个 TCP 连接,受到操作系统的影响。

Windows 下单机的TCP连接数受多个参数影响:

最大TCP连接数

[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
TcpNumConnections = 0x00fffffe (Default = 16,777,214)

以上注册表信息配置单机的最大允许的TCP连接数,默认为 16M。这个数值看似很大,这个并不是限制最大连接数的唯一条件,还有其他条件会限制到TCP 连接的最大连接数。

最大动态端口数

TCP客户端和服务器连接时,客户端必须分配一个动态端口,默认情况下这个动态端口的分配范围为 1024-5000 ,也就是说默认情况下,客户端最多可以同时发起3977 个Socket 连接。我们可以修改如下注册表来调整这个动态端口的范围

[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
MaxUserPort = 5000 (Default = 5000, Max = 65534)

最大TCB 数量

系统为每个TCP 连接分配一个TCP 控制块(TCP control block or TCB),这个控制块用于缓存TCP连接的一些参数,每个TCB需要分配 0.5 KB的pagepool 和 0.5KB 的Non-pagepool,也就说,每个TCP连接会占用 1KB 的系统内存。

系统的最大TCB数量由如下注册表设置决定

[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
MaxFreeTcbs = 2000 (Default = RAM dependent, but usual Pro = 1000, Srv=2000)

非Server版本,MaxFreeTcbs 的默认值为1000 (64M 以上物理内存)

Server 版本,这个的默认值为 2000。

也就是说,默认情况下,Server 版本最多同时可以建立并保持2000个TCP 连接。

最大TCB Hash table 数量

TCB 是通过Hash table 来管理的,下面注册表设置决定了这个Hash table 的大小

HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \services \Tcpip \Parameters]
MaxHashTableSize = 512 (Default = 512, Range = 64-65536)

这个值指明分配 pagepool 内存的数量,也就是说,如果MaxFreeTcbs = 1000 , 则 pagepool 的内存数量为 500KB

那么 MaxHashTableSize 应大于 500 才行。这个数量越大,则Hash table 的冗余度就越高,每次分配和查找 TCP  连接用时就越少。这个值必须是2的幂,且最大为65536.

参考: IBM WebSphere Voice Server 在windows server 2003 下的典型配置

MaxUserPort = 65534 (Decimal)

MaxHashTableSize = 65536 (Decimal)

MaxFreeTcbs = 16000 (Decimal)

这里我们可以看到 MaxHashTableSize 被配置为比MaxFreeTcbs 大4倍,这样可以大大增加TCP建立的速度。

二、个人总结

TCP/IP 协议规定的,只用了2个字节表示端口号。容易让人误解为1个server只允许连接65535个Client。

typedef struct _NETWORK_ADDRESS_IP
{
    USHORT      sin_port;//0~65535
    ULONG       in_addr;
    UCHAR       sin_zero[8];
} NETWORK_ADDRESS_IP, *PNETWORK_ADDRESS_IP;

(1)其实65535这个数字,只是决定了服务器端最多可以拥有65535个Bind的Socket。也就是说,最多可以开65535个服务器进程,但是你要知道这个能够连接客户端的数量没有任何关系,Accept过来的Socket是不需要Bind任何IP地址的,也没有端口占用这一说。作为Server端的Socket本身只负责监听和接受连接操作。

(2)TCP协议里面是用[源IP+源Port+目的IP+目的 Port]来区别两个不同连接,所以连入和连出是两个不同的概念。连出Connect就不错了,需要生成随机端口,这个是有限的连入的话, 因SOCKET的分配受内存分页限制,而连接受限制(WINDOWS)。

(3)所以,千万不要误以为1个server只允许连接65535个Client。记住,TCP连出受端口限制,连入仅受内存限制。

例如server,IP:192.168.16.254,Port:8009

Client1:IP:192.168.16.1,Port:2378

Client2:IP:192.168.16.2,Port:2378

Client1和Client2虽然Port相同,但是IP不同,所以是不同的连接。

(4)想让1个server并发高效得连接几万个Client,需要使用IOCP“完成端口(Completion Port)”的技术。

详情请参考文章:http://blog.csdn.net/libaineu2004/article/details/40087167

三、书籍推荐

《Linux多线程服务端编程:使用muduo C++网络库》,陈硕著。

请查阅“附录D,关于TCP并发连接的几个思考题与试验”。

单机最大tcp连接数

网络编程

在tcp应用中,server事先在某个固定端口监听,client主动发起连接,经过三路握手后建立tcp连接。那么对单机,其最大并发tcp连接数是多少?

如何标识一个TCP连接

在确定最大连接数之前,先来看看系统如何标识一个tcp连接。系统用一个4四元组来唯一标识一个TCP连接:{local ip, local port,remote ip,remote port}。

client最大tcp连接数

client每次发起tcp连接请求时,除非绑定端口,通常会让系统选取一个空闲的本地端口(local port),该端口是独占的,不能和其他tcp连接共享。tcp端口的数据类型是unsigned short,因此本地端口个数最大只有65536,端口0有特殊含义,不能使用,这样可用端口最多只有65535,所以在全部作为client端的情况下,最大tcp连接数为65535,这些连接可以连到不同的server ip

server最大tcp连接数

server通常固定在某个本地端口上监听,等待client的连接请求。不考虑地址重用(unix的SO_REUSEADDR选项)的情况下,即使server端有多个ip,本地监听端口也是独占的,因此server端tcp连接4元组中只有remote ip(也就是client ip)和remote port(客户端port)是可变的,因此最大tcp连接为客户端ip数×客户端port数,对IPV4,不考虑ip地址分类等因素,最大tcp连接数约为2的32次方(ip数)×2的16次方(port数),也就是server端单机最大tcp连接数约为2的48次方。

实际的tcp连接数

上面给出的是理论上的单机最大连接数,在实际环境中,受到机器资源、操作系统等的限制,特别是sever端,其最大并发tcp连接数远不能达到理论上限。在unix/linux下限制连接数的主要因素是内存和允许的文件描述符个数(每个tcp连接都要占用一定内存,每个socket就是一个文件描述符),另外1024以下的端口通常为保留端口。在默认2.6内核配置下,经过试验,每个socket占用内存在15~20k之间。

影响一个socket占用内存的参数包括:

rmem_max

wmem_max

tcp_rmem

tcp_wmem

tcp_mem

grep skbuff /proc/slabinfo

对server端,通过增加内存、修改最大文件描述符个数等参数,单机最大并发TCP连接数超过10万 是没问题的,国外 Urban Airship 公司在产品环境中已做到 50 万并发 。在实际应用中,对大规模网络应用,还需要考虑C10K 问题。

原文:

http://wanshi.iteye.com/blog/1256282

http://www.cnblogs.com/Solstice/archive/2011/07/01/2095411.html

http://unix.stackexchange.com/questions/30509/what-is-the-formula-to-determine-how-much-memory-a-socket-consumes-under-linux

http://serverfault.com/questions/10852/what-limits-the-maximum-number-of-connections-on-a-linux-server

http://soft.chinabyte.com/os/285/12349285.shtml

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