背景

本文内容大多基于网上其他参考文章及资料整理后所得，并非原创，目的是为了需要时方便查看。

介绍

本文介绍Linux单机作为客户端或服务端时可建立的最大TCP连接数。

环境

分类	名称	版本
操作系统	Linux	Ubuntu 22.04.3 LTS

客户端

Linux作为客户端时，可建立的最大TCP连接数量受内核参数 net.ipv4.ip_local_port_range 限制，net.ipv4.ip_local_port_range 是可配置的，最大理论范围是 0 ~ 65535。

可以通过命令 sysctl -a | grep ip_local_port_range 命令查看机器端口数量配置。

net.ipv4.ip_local_port_range = 15000   65000

基于以上结果计算出剩余 50000（65000 - 15000）个端口可供TCP连接使用。

此限制仅限于单个IP，当机器存在多个网卡，或可以配置多个IP（如K8S）时，最大连接数理论是：

net.ipv4.ip_local_port_range限制的值 * IP数量

服务端

一个TCP连接由一个TCP四元组组成，TCP四元组由TCP协议中唯一标识一个TCP连接的四个参数组成，分别是：

• 源IP地址
• 源端口号
• 目标IP地址
• 目标端口号

对于服务器来说，可用于建立TCP连接的IP和端口号是固定的（即 目标IP地址 和 目标端口号 固定），因此可建立的TCP连接数量取决于 源IP地址 和 源端口号 数量的限制。IPv4地址数量理论最大值为 2^32（2的32次方），源端口号数量理论最大值为2^16（2的16次方），所以理论最大连接数 = 2^32 * 2^16。

最大连接数除受以上限制外，还受内存大小限制，每个TCP连接都会消耗内存，通常一个静态TCP连接（不发送数据）占用内存是 3.1K ~ 3.5K，所以Linux单机作为服务端可建立的最大连接数 = Linux单机内存 ÷ 单条TCP连接占用内存，以单机内存 8G、单条TCP连接占用内存 3.1K 为例，最大连接数：8 * 1024 * 1024 ÷ 3.1 ≈ 270万。如果TCP连接有数据发送，则还需要为每个TCP连接分配发送缓冲区，缓冲区大小受 net.ipv4.tcp_wmem 配置影响，默认情况下最小是 4K。

总结

注意：本文基于IPv4场景。