linuxtcp長連接

㈠ 請問linux怎麼增大socket連接上限

1、修改用戶進程可打開文件數限制
在Linux平台上，無論編寫客戶端程序還是服務端程序，在進行高並發TCP連接處理時，
最高的並發數量都要受到系統對用戶單一進程同時可打開文件數量的限制(這是因為系統
為每個TCP連接都要創建一個socket句柄，每個socket句柄同時也是一個文件句柄)。
可使用ulimit命令查看系統允許當前用戶進程打開的文件數限制：
[speng@as4 ~]$ ulimit -n
1024
這表示當前用戶的每個進程最多允許同時打開1024個文件，這1024個文件中還得除去
每個進程必然打開的標准輸入，標准輸出，標准錯誤，伺服器監聽 socket，
進程間通訊的unix域socket等文件，那麼剩下的可用於客戶端socket連接的文件數就
只有大概1024-10=1014個左右。也就是說預設情況下，基於Linux的通訊程序最多允許
同時1014個TCP並發連接。
對於想支持更高數量的TCP並發連接的通訊處理程序，就必須修改Linux對當前用戶的
進程同時打開的文件數量的軟限制(soft limit)和硬限制(hardlimit)。其中軟限制
是指Linux在當前系統能夠承受的范圍內進一步限制用戶同時打開的文件數；硬限制
則是根據系統硬體資源狀況(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。

修改上述限制的最簡單的辦法就是使用ulimit命令：
[speng@as4 ~]$ ulimit -n
上述命令中，在中指定要設置的單一進程允許打開的最大文件數。如果系統回顯
類似於「Operation notpermitted」之類的話，說明上述限制修改失敗，實際上是
因為在中指定的數值超過了Linux系統對該用戶打開文件數的軟限制或硬限制。
因此，就需要修改Linux系統對用戶的關於打開文件數的軟限制和硬限制。

第一步，修改/etc/security/limits.conf文件，在文件中添加如下行：
speng soft nofile 10240
speng hard nofile 10240
其中speng指定了要修改哪個用戶的打開文件數限制，可用』*'號表示修改所有用戶的限制；
soft或hard指定要修改軟限制還是硬限制；10240則指定了想要修改的新的限制值，
即最大打開文件數(請注意軟限制值要小於或等於硬限制)。修改完後保存文件。

第二步，修改/etc/pam.d/login文件，在文件中添加如下行：
session required /lib/security/pam_limits.so
這是告訴Linux在用戶完成系統登錄後，應該調用pam_limits.so模塊來設置系統對
該用戶可使用的各種資源數量的最大限制(包括用戶可打開的最大文件數限制)，
而pam_limits.so模塊就會從/etc/security/limits.conf文件中讀取配置來設置這些限制值。
修改完後保存此文件。

第三步，查看Linux系統級的最大打開文件數限制，使用如下命令：
[speng@as4 ~]$ cat /proc/sys/fs/file-max
12158
這表明這台Linux系統最多允許同時打開(即包含所有用戶打開文件數總和)12158個文件，
是Linux系統級硬限制，所有用戶級的打開文件數限制都不應超過這個數值。通常這個系統級
硬限制是Linux系統在啟動時根據系統硬體資源狀況計算出來的最佳的最大同時打開文件數限制，
如果沒有特殊需要，不應該修改此限制，除非想為用戶級打開文件數限制設置超過此限制的值。

修改此硬限制的方法是修改/etc/rc.local腳本，在腳本中添加如下行：
echo 22158 > /proc/sys/fs/file-max
這是讓Linux在啟動完成後強行將系統級打開文件數硬限制設置為22158。修改完後保存此文件。

完成上述步驟後重啟系統，一般情況下就可以將Linux系統對指定用戶的單一進程允許同時
打開的最大文件數限制設為指定的數值。如果重啟後用 ulimit-n命令查看用戶可打開文件數限制
仍然低於上述步驟中設置的最大值，這可能是因為在用戶登錄腳本/etc/profile中使用ulimit -n命令
已經將用戶可同時打開的文件數做了限制。由於通過ulimit-n修改系統對用戶可同時打開文件的
最大數限制時，新修改的值只能小於或等於上次 ulimit-n設置的值，因此想用此命令增大這個
限制值是不可能的。
所以，如果有上述問題存在，就只能去打開/etc/profile腳本文件，
在文件中查找是否使用了ulimit-n限制了用戶可同時打開的最大文件數量，如果找到，
則刪除這行命令，或者將其設置的值改為合適的值，然後保存文件，用戶退出並重新登錄系統即可。
通過上述步驟，就為支持高並發TCP連接處理的通訊處理程序解除關於打開文件數量方面的系統限制。
2、修改網路內核對TCP連接的有關限制
在Linux上編寫支持高並發TCP連接的客戶端通訊處理程序時，有時會發現盡管已經解除了系統
對用戶同時打開文件數的限制，但仍會出現並發TCP連接數增加到一定數量時，再也無法成功
建立新的TCP連接的現象。出現這種現在的原因有多種。

第一種原因可能是因為Linux網路內核對本地埠號范圍有限制。此時，進一步分析為什麼無法
建立TCP連接，會發現問題出在connect()調用返回失敗，查看系統錯誤提示消息是「Can』t assign requestedaddress」。同時，如果在此時用tcpmp工具監視網路，會發現根本沒有TCP連接時客戶端
發SYN包的網路流量。這些情況說明問題在於本地Linux系統內核中有限制。
其實，問題的根本原因
在於Linux內核的TCP/IP協議實現模塊對系統中所有的客戶端TCP連接對應的本地埠號的范圍
進行了限制(例如，內核限制本地埠號的范圍為1024~32768之間)。當系統中某一時刻同時
存在太多的TCP客戶端連接時，由於每個TCP客戶端連接都要佔用一個唯一的本地埠號
(此埠號在系統的本地埠號范圍限制中)，如果現有的TCP客戶端連接已將所有的本地埠號占滿，
則此時就無法為新的TCP客戶端連接分配一個本地埠號了，因此系統會在這種情況下在connect()
調用中返回失敗，並將錯誤提示消息設為「Can』t assignrequested address」。
有關這些控制
邏輯可以查看Linux內核源代碼，以linux2.6內核為例，可以查看tcp_ipv4.c文件中如下函數：
static int tcp_v4_hash_connect(struct sock *sk)
請注意上述函數中對變數sysctl_local_port_range的訪問控制。變數sysctl_local_port_range
的初始化則是在tcp.c文件中的如下函數中設置：
void __init tcp_init(void)
內核編譯時默認設置的本地埠號范圍可能太小，因此需要修改此本地埠范圍限制。
第一步，修改/etc/sysctl.conf文件，在文件中添加如下行：
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
這表明將系統對本地埠范圍限制設置為1024~65000之間。請注意，本地埠范圍的最小值
必須大於或等於1024；而埠范圍的最大值則應小於或等於65535。修改完後保存此文件。
第二步，執行sysctl命令：
[speng@as4 ~]$ sysctl -p
如果系統沒有錯誤提示，就表明新的本地埠范圍設置成功。如果按上述埠范圍進行設置，
則理論上單獨一個進程最多可以同時建立60000多個TCP客戶端連接。

第二種無法建立TCP連接的原因可能是因為Linux網路內核的IP_TABLE防火牆對最大跟蹤的TCP
連接數有限制。此時程序會表現為在 connect()調用中阻塞，如同死機，如果用tcpmp工具監視網路，
也會發現根本沒有TCP連接時客戶端發SYN包的網路流量。由於 IP_TABLE防火牆在內核中會對
每個TCP連接的狀態進行跟蹤，跟蹤信息將會放在位於內核內存中的conntrackdatabase中，
這個資料庫的大小有限，當系統中存在過多的TCP連接時，資料庫容量不足，IP_TABLE無法為
新的TCP連接建立跟蹤信息，於是表現為在connect()調用中阻塞。此時就必須修改內核對最大跟蹤
的TCP連接數的限制，方法同修改內核對本地埠號范圍的限制是類似的：

第一步，修改/etc/sysctl.conf文件，在文件中添加如下行：
net.ipv4.ip_conntrack_max = 10240
這表明將系統對最大跟蹤的TCP連接數限制設置為10240。請注意，此限制值要盡量小，
以節省對內核內存的佔用。

第二步，執行sysctl命令：
[speng@as4 ~]$ sysctl -p
如果系統沒有錯誤提示，就表明系統對新的最大跟蹤的TCP連接數限制修改成功。
如果按上述參數進行設置，則理論上單獨一個進程最多可以同時建立10000多個TCP客戶端連接。

3、使用支持高並發網路I/O的編程技術
在Linux上編寫高並發TCP連接應用程序時，必須使用合適的網路I/O技術和I/O事件分派機制。
可用的I/O技術有同步I/O，非阻塞式同步I/O(也稱反應式I/O)，以及非同步I/O。在高TCP並發的情形下，
如果使用同步I/O，這會嚴重阻塞程序的運轉，除非為每個TCP連接的I/O創建一個線程。

但是，過多的線程又會因系統對線程的調度造成巨大開銷。因此，在高TCP並發的情形下使用
同步 I/O是不可取的，這時可以考慮使用非阻塞式同步I/O或非同步I/O。非阻塞式同步I/O的技術包括使用select()，poll()，epoll等機制。非同步I/O的技術就是使用AIO。

從I/O事件分派機制來看，使用select()是不合適的，因為它所支持的並發連接數有限(通常在1024個以內)。
如果考慮性能，poll()也是不合適的，盡管它可以支持的較高的TCP並發數，但是由於其採用
「輪詢」機制，當並發數較高時，其運行效率相當低，並可能存在I/O事件分派不均，導致部分TCP
連接上的I/O出現「飢餓」現象。而如果使用epoll或AIO，則沒有上述問題(早期Linux內核的AIO技術
實現是通過在內核中為每個 I/O請求創建一個線程來實現的，這種實現機制在高並發TCP連接的情形下
使用其實也有嚴重的性能問題。但在最新的Linux內核中，AIO的實現已經得到改進)。

綜上所述，在開發支持高並發TCP連接的Linux應用程序時，應盡量使用epoll或AIO技術來實現並發的
TCP連接上的I/O控制，這將為提升程序對高並發TCP連接的支持提供有效的I/O保證。

內核參數sysctl.conf的優化

/etc/sysctl.conf 是用來控制linux網路的配置文件，對於依賴網路的程序（如web伺服器和cache伺服器）
非常重要，RHEL默認提供的最好調整。

推薦配置（把原/etc/sysctl.conf內容清掉，把下面內容復制進去）：
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65536
net.core.rmem_max=16777216
net.core.wmem_max=16777216
net.ipv4.tcp_rmem=4096 87380 16777216
net.ipv4.tcp_wmem=4096 65536 16777216
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
net.ipv4.tcp_window_scaling = 0
net.ipv4.tcp_sack = 0
net.core.netdev_max_backlog = 30000
net.ipv4.tcp_no_metrics_save=1
net.core.somaxconn = 262144
net.ipv4.tcp_syncookies = 0
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2
net.ipv4.tcp_syn_retries = 2

這個配置參考於cache伺服器varnish的推薦配置和SunOne 伺服器系統優化的推薦配置。

varnish調優推薦配置的地址為：http://varnish.projects.linpro.no/wiki/Performance

不過varnish推薦的配置是有問題的，實際運行表明「net.ipv4.tcp_fin_timeout = 3」的配置
會導致頁面經常打不開；並且當網友使用的是IE6瀏覽器時，訪問網站一段時間後，所有網頁都會
打不開，重啟瀏覽器後正常。可能是國外的網速快吧，我們國情決定需要
調整「net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10」，在10s的情況下，一切正常（實際運行結論）。

修改完畢後，執行：
/sbin/sysctl -p /etc/sysctl.conf
/sbin/sysctl -w net.ipv4.route.flush=1

命令生效。為了保險起見，也可以reboot系統。

調整文件數：
linux系統優化完網路必須調高系統允許打開的文件數才能支持大的並發，默認1024是遠遠不夠的。

執行命令：
Shell代碼
echo ulimit -HSn 65536 >> /etc/rc.local
echo ulimit -HSn 65536 >>/root/.bash_profile
ulimit -HSn 65536

㈡ linux查看tcp連接數

㈢ linux伺服器tcp連接數過大怎麼辦

不管是什麼系統的伺服器，客戶連接到伺服器的最明顯的看出來就是TCP的顯示。
一般分為兩種情況：
1.CC攻擊的表現情況
CC攻擊會造成訪問量增大，帶寬圖上的代表TCP訪問量（紅色）會忽然不正常的增高。CPU的佔用量增大，然後造成打開慢或者卡死的情況。
所以看到如果是TCP，突然增大的話，證明你的伺服器在遭受CC攻擊，可以聯系伺服器商，讓機房做下防禦策略。
2.如果TCP的連接量一直在一個區域一直很大的話，那檢查伺服器的資源，可能無法支撐訪問量，需要更大的資源，更高的配置支持。

㈣ Linux系統支持的最大TCP連接是多少

1.首先，客戶端和伺服器建立的每個TCP連接都會佔用伺服器內存，所以最大TCP連接數和內存成正比。簡單估算為最大內存除以單TCP連接佔用的最小內存
2.Linux操作系統中，一切都是文件。所以每個TCP連接，都會打開一個文件。為此Linux操作系統限制了每個用戶能打開的文件數量，通過ulimit -n 查看。修改方式：
vi /etc/security/limits.conf文件，在文件中添加如下行（限制修改為10240）：
speng soft nofile 10240
speng hard nofile 10240
3.Linux操作系統中，TCP連接數量還受到埠數量限制，由於埠號只有1-65535，所以最大TCP連接數也只有65535個(包括系統埠1-1024)
4.Linux操作系統對所有用戶最大能打開文件的限制：cat /proc/sys/fs/file-max。
5.網路核心模塊對tcp連接的限制(最大不能超過65535)：
vi /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
6.防火牆對tcp連接的限制
綜上，在Linux操作系統中，首先對TCP連接數量的限制依次有：埠數量限制，網路核心限制，最大文件數量限制(因為每建立一個連接就要打開一個文件)，防火牆限制，用戶打開文件限制
都是傳智播客出版的書上的知識，他們官網也都有。可以去官網多看看視頻學學。

㈤ 有人說linux的TCP連接數量最大不能超過65535個嗎，是真的嗎

linux的TCP連接數量最大不能超過65535個，這種說法是錯誤的。

基於以上的原因，在Linux操作系統中，對TCP連接數量的限制依次有：埠數量限制，網路核心限制，最大文件數量限制(因為每建立一個連接就要打開一個文件)，防火牆限制，用戶打開文件限制。但並不存在65535這個數量限制。

㈥ 暢談linux下TCP（上）

tcp 協議 是互聯網中最常用的協議 ， 開發人員基本上天天和它打交道，對它進行深入了解。 可以幫助我們排查定位bug和進行程序優化。下面我將就TCP幾個點做深入的探討

客戶端：收到 ack 後 分配連接資源。 發送數據
伺服器 : 收到 syn 後立即 分配連接資源

客戶端：收到ACK， 立即分配資源
伺服器：收到ACK， 立即分配資源

既然三次握手也不是100%可靠， 那四次，五次，六次。。。呢? 其實都一樣，不管多少次都有丟包問題。

client 只發送一個 SYN， server 分配一個tcb， 放入syn隊列中。 這時候連接叫 半連接 狀態；如果server 收不到 client 的ACK， 會不停重試 發送 ACK-SYN 給client 。重試間隔 為 2 的 N 次方 疊加（2^0 , 2^1, 2^2 ....）；直至超時才釋放syn隊列中的這個 TCB;
在半連接狀態下， 一方面會佔用隊列配額資源，另一方面佔用內存資源。我們應該讓半連接狀態存在時間盡可能的小

當client 向一個未打開的埠發起連接請求時，會收到一個RST回復包

當listen 的 backlog 和 somaxconn 都設置了得時候， 取兩者min值

Recv-Q 是accept 隊列當前個數， Send-Q 設置最大值

這種SYN洪水攻擊是一種常見攻擊方式，就是利用半連接隊列特性，占滿syn 隊列的 資源，導致 client無法連接上。
解決方案:

為什麼不像握手那樣合並成三次揮手? 因為和剛開始連接情況，連接是大家都從0開始， 關閉時有歷史包袱的。server(被動關閉方) 收到 client(主動關閉方) 的關閉請求FIN包。 這時候可能還有未發送完的數據，不能丟棄。 所以需要分開。事實可能是這樣

當然，在沒有待發數據，並且允許 Delay ACK 情況下， FIN-ACK合並還是非常常見的事情，這是三次揮手是可以的。

同上

CLOSE_WAIT 是被動關閉方才有的狀態 。

被動關閉方 [收到 FIN 包 發送 ACK 應答] 到 [發送FIN， 收到ACK ] 期間的狀態為 CLOSE_WAIT， 這個狀態仍然能發送數據。 我們叫做 半關閉 , 下面用個例子來分析:

這個是我實際生產環境碰到的一個問題，長連接會話場景，server端收到client的rpc call 請求1，處理發現請求包有問題，就強制關閉結束這次會話， 但是 因為client 發送 第二次請求之前，並沒有去調用recv，所以並不知道 這個連接被server關閉， 繼續發送 請求2 ， 此時是半連接，能夠成功發送到對端機器，但是recv結果後，遇到連接已經關閉錯誤。

如果 client 和 server 恰好同時發起關閉連接。這種情況下，兩邊都是主動連接，都會進入 TIME_WAIT狀態

1、 被動關閉方在LAST_ACK狀態(已經發送FIN)，等待主動關閉方的ACK應答，但是 ACK丟掉， 主動方並不知道，以為成功關閉。因為沒有TIME_WAIT等待時間，可以立即創建新的連接， 新的連接發送SYN到前面那個未關閉的被動方，被動方認為是收到錯誤指令，會發送RST。導致創建連接失敗。

2、 主動關閉方斷開連接，如果沒有TIME_WAIT等待時間，可以馬上建立一個新的連接，但是前一個已經斷開連接的，延遲到達的數據包。 被新建的連接接收，如果剛好seq 和 ack欄位 都正確, seq在滑動窗口范圍內(只能說機率非常小，但是還是有可能會發生)，會被當成正確數據包接收，導致數據串包。 如果不在window范圍內，則沒有影響( 發送一個確認報文（ack 欄位為期望ack的序列號，seq為當前發送序列號），狀態變保持原樣)

TIME_WAIT 問題比較比較常見，特別是CGI機器，並發量高，大量連接後段服務的tcp短連接。因此也衍生出了多種手段解決。雖然每種方法解決不是那麼完美，但是帶來的好處一般多於壞處。還是在日常工作中會使用。
1、改短TIME_WAIT 等待時間

這個是第一個想到的解決辦法，既然等待時間太長，就改成時間短，快速回收埠。但是實際情況往往不樂觀，對於並發的機器，你改多短才能保證回收速度呢，有時候幾秒鍾就幾萬個連接。太短的話，就會有前面兩種問題小概率發生。

2、禁止Socket lingering

這種情況下關閉連接，會直接拋棄緩沖區中待發送的數據，會發送一個RST給對端，相當於直接拋棄TIME_WAIT， 進入CLOSE狀態。同樣因為取消了 TIME_WAIT 狀態，會有前面兩種問題小概率發生。

3、tcp_tw_reuse
net.ipv4.tcp_tw_reuse選項是 從 TIME_WAIT 狀態的隊列中，選取條件：1、remote 的 ip 和埠相同， 2、選取一個時間戳小於當前時間戳； 用來解決埠不足的尷尬。

現在埠可以復用了，看看如何面對前面TIME_WAIT 那兩種問題。 我們仔細回顧用一下前面兩種問題。 都是在新建連接中收到老連接的包導致的問題 ， 那麼如果我能在新連接中識別出此包為非法包，是不是就可以丟掉這些無用包，解決問題呢。

需要實現這些功能，需要擴展一下tcp 包頭。 增加 時間戳欄位。 發送者 在每次發送的時候。 在tcp包頭裡面帶上發送時候的時間戳。 當接收者接收的時候，在ACK應答中除了TCP包頭中帶自己此時發送的時間戳，並且把收到的時間戳附加在後面。也就是說ACK包中有兩個時間戳欄位。結構如下:

那我們接下來一個個分析tcp_tw_reuse是如何解決TIME_WAIT的兩個問題的

4、tcp_tw_recycle

tcp_tw_recycle 也是藉助 timestamp機制。顧名思義， tcp_tw_reuse 是復用 埠，並不會減少 TIME-WAIT 數量。你去查詢機器上TIME-WAIT 數量，還是 幾千幾萬個，這點對有強迫症的同學感覺很不舒服。tcp_tw_recycle 是 提前 回收 TIME-WAIT資源。會減少 機器上 TIME-WAIT 數量。

tcp_tw_recycle 工作原理是。