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一个IP能建立的最大连接数是多少?

来源: 发表时间:2017/10/12  
本文是介绍有关"一个IP能建立的最大连接数是多少?"的文章,如果你喜欢请收藏或点击右侧分享按钮分享到朋友圈或分享给你的好友。

在探讨这个问题前,我们先假设一种经典的连接模型:
Client -> Load Balancer-> RealServer Pool
并且我们假设这里使用NAT模式的负载均衡,在这种模式下:
1.负载均衡器只留给客户端一个公网IP地址(VIP);
2.客户端发来的请求都被负载均衡器端截,然后通过调度算法转发到RealServer Pool里面的某台服务器;
3.这些RealServer都在一个私有网络里面,对外不可见;
4.负载均衡器转发请求到真实服务器(RealServer)的时候同时做了NAT,真实服务器看到的连接都是来自负载均衡器的(和真实服务器在一个私有网络的IP)。
首先,我们从Client Side(Client->Load Balancer)来分析:
这端的连接都由SourceIP:SoucePort->DesIP:DesPort唯一标识,所以对我们来说,能支持的连接数仅仅受限于负载均衡器的内存数(连接数可以是65000+),因为DesIP和DesPort都是已知的唯一的(比如IP:80).
然后再从Server Side(Load Balancer->RealServer)来分析:
这端的连接数刚好相反,每个连接都由负载均衡器的IP(这里称MIP:Mapped IP)和随机的端口进行标识。即: MIP:RandomPort -> RealServerIP:80
这样,因为负载均衡器的端口也受限于TCP/IP的最大端口数64k(65536)限制,因此最多只能建立64k的服务器连接(server connnections).
由于瓶颈很可能就出现在服务器端连接上,针对这种情况,各负载均衡器厂家是怎么解决的呢?
1. NetScaler
我们首先来看NetScaler的解决办法,NetScaler的解决办法很简单,增加MIP的个数,这样最大的服务器连接数将变成:
MaxServerConnections = 65536 * MIP数
2. F5
F5其实也使用了一样的办法,但是F5首先建立一个Source-NAT pool,然后在SNAT Pool里面加入多个IP地址。这样得到的最大连接数和NetScaler完全一样:
SA:SP -> DA:DP
10.1.1.1:1024 -> 10.1.1.100:80
10.1.1.2:1024 -> 10.1.1.100:80
PS: 这里10.1.1.1和10.1.1.2都在一个SNAT pool里面。
上述情况都是理论计算值,真实环境下的最大连接数还受限于各种因素:
1. 每个连接都要耗费一定的资源,比如CPU、MEM,所以,真实值往往很难达到理论值;
2. 根据协议的不同,能达到的最大连接数也不一样,比如HTTP/1.0连接的创建和关闭都非常快,而且浏览器对并发连接数有限制,所以,很难达到最大的理论 值。HTTP/1.1支持流线技术,多个请求可以复用一个连接,这样就大大减少了并发连接数。FTP或者telnet连接都是长连接,很容易达到最大值;
3. 很多设备(比如NetScaler)在服务器端都支持连接池(连接复用),里面的连接都是长连接,一样实现了HTTP/1.1里面的流线技术,一个连接就可以处理多个客户端连接。这样除了减少连接资源,同时还减少了负载均衡器的其他资源开销,同时减低了内网的带宽;
4. 一些设备(比如NetScaler的TCP-OFFLOAD)支持TCP卸载,仅仅把已经建立的连接发到服务器端,而TCP的三次握手完全有负载均衡器接管,这样,服务器端的连接就成倍的减少。
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