听说一台主机只能保持最多65535个TCP连接，是真的吗？

答案是否定的。

如果计算机不受CPU、内存资源的硬件限制：

• 计算机为服务器（1），被动接受的连接数可以为2³² * 2¹⁶ * 2¹⁶ = 2⁶⁴ （理论最大值）
• 计算机为客户端（2），主动发起的连接数可以为2³² * 2¹⁶ * 2¹⁶ = 2⁶⁴（理论最大值）

 

上文的1、2的数字是怎么来的呢？让我们一起分析一下。

 

计算机为服务器的场景

知乎服务器主机在103.41.167.234侦听443端口，等待着来自于任何IP地址的主机访问它，包括它自己。另外任何主机，可以使用任何端口来连接知乎的服务器，对吗？

 

全球有多少个IP地址呢？

2³²

一个主机对应一个IP地址，一个IP地址可以拥有多少个端口号？

2¹⁶

两者相乘的结果，就是2⁴⁸ 。

 

但是不要忘记知乎服务器还可以监听1、2、3 。。。444、445、446 。。。65535端口号，代表2¹⁶服务，与2⁴⁸ 相乘，正好得到2⁶⁴ 。

 

计算机为客户端的场景

其实和服务器没有任何区别。假设这个客户端的IP = 1.1.1.1，它可以使用特定的端口号10000来主动连接任何IP（2³²）服务器的任何端口（2¹⁶），那么就可以建立2⁶⁴个连接。不要忘记客户端还可以使用非10000端口来连接以上服务器，客户端一共2¹⁶端口，与2⁶⁴相乘，正好也得到2⁶⁴。

 

以上仅仅是理论，计算机的软硬件资源不可能无限使用。现实实现中操作系统对客户端的连接数有一个默认上限值，即65535。

 

客户端怎么限制的呢？

默认情况下，一个端口号任何时间只能由一个TCP连接使用。客户端1.1.1.1 ，使用端口号10000与知乎服务器103.41.167.234的443端口连接。只要这个连接没有释放，端口号10000就不能用于其它任何连接。这意味着，客户端最大的端口数 = 最多TCP连接数。

 

潜规则可以使用PORT_REUSE来打破。只要连接TCP连接时，使用该选项，可以不受上文的限制。10000这个端口可以同时用于多个连接，而不仅仅局限于一个连接。

 

即使客户端有限制，服务器（一个IP）理论上依然可以维持2⁴⁸个连接数。但是那么庞大的连接数会让服务器慢地无法使用。为了让服务器能够给全球用户提供更优质的服务响应，可以使用服务器集群，负载均衡设备提供负载均衡，每个服务器维持几千个TCP连接数。

 

读者会发现，服务器负载得到了减轻，但是负载均衡设备本身却成为了新的瓶颈，因为用户流量都需要它来导流，如何解决这个问题？

 

域名解析可以将域名解析为多个负载均衡设备的IP，以此来提供负载均衡设备的负载均衡。