Linux TCP连接限制与服务器高并发应对策略

本文档探讨了Linux系统中TCP连接数量的限制以及服务器如何处理大规模并发连接的问题。首先，澄清了一个常见的误解，即TCP连接的最大数量并非固定为65535，这个数字指的是客户端所能同时建立的连接数。在TCP协议中，每个连接由本地IP、本地端口、远程IP和远程端口这四个元组标识。 对于客户端（client）来说，由于本地端口号是unsigned short类型，范围从0到65535，且端口0被保留，实际可用的客户端端口数是65535个。这意味着每个客户端理论上能与65535个不同的服务器实例建立连接。 然而，服务器端（server）的情况有所不同。服务器通常会在特定的本地端口监听连接请求。在不启用地址重用（如Unix系统的SO_REUSEADDR选项）的情况下，服务器的TCP连接数受限于服务器IP的数量和每个IP可使用的远程端口数量。对于IPv4，由于每个IP地址有32位（2^32），每个端口16位（2^16），不考虑地址分类，理论上单台服务器的最大TCP连接数接近2^32 * 2^16，这是一个非常庞大的数值，足以应对百万甚至千万级的并发连接。 实际上，服务器为了处理高并发，会采用多种策略，例如负载均衡（通过DNS轮询、IP哈希、最少连接等算法将请求分发到不同的服务器）、动态端口分配（复用和缓存地址以减少创建新连接的开销）、使用多进程或多线程模型、以及现代技术如Nginx反向代理、TCP Fast Open等，以提高并发处理能力。 文档还提到了一个基于SpringBoot、MyBatisPlus、Vue3.2、Vite+ElementPlus的前后端分离博客项目示例，展示了如何构建一个支持大量并发功能的管理系统。该项目的GitHub和Gitee地址也提供给了读者，便于参考和学习。 尽管Linux系统单个客户端的TCP连接数量有限，但通过技术手段和设计优化，服务器可以有效地处理大规模并发，满足互联网服务的高并发需求。