Windows Socket 最大连接数

一、理论知识

Socket 编程时，单机最多可以建立多少个 TCP 连接，受到操作系统的影响。

Windows 下单机的TCP连接数受多个参数影响：

最大TCP连接数

[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]

TcpNumConnections = 0x00fffffe (Default = 16,777,214)

以上注册表信息配置单机的最大允许的TCP连接数，默认为 16M。这个数值看似很大，这个并不是限制最大连接数的唯一条件，还有其他条件会限制到TCP 连接的最大连接数。

最大动态端口数

TCP客户端和服务器连接时，客户端必须分配一个动态端口，默认情况下这个动态端口的分配范围为 1024-5000 ，也就是说默认情况下，客户端最多可以同时发起3977 个Socket 连接。我们可以修改如下注册表来调整这个动态端口的范围

[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]

MaxUserPort = 5000 (Default = 5000, Max = 65534)

最大TCB 数量

系统为每个TCP 连接分配一个TCP 控制块(TCP control block or TCB)，这个控制块用于缓存TCP连接的一些参数，每个TCB需要分配 0.5 KB的pagepool 和 0.5KB 的Non-pagepool，也就说，每个TCP连接会占用 1KB 的系统内存。

系统的最大TCB数量由如下注册表设置决定

[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]

MaxFreeTcbs = 2000 (Default = RAM dependent, but usual Pro = 1000, Srv=2000)

非Server版本，MaxFreeTcbs 的默认值为1000 （64M 以上物理内存）

Server 版本，这个的默认值为 2000。

也就是说，默认情况下，Server 版本最多同时可以建立并保持2000个TCP 连接。

最大TCB Hash table 数量

TCB 是通过Hash table 来管理的，下面注册表设置决定了这个Hash table 的大小

HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \services \Tcpip \Parameters]

MaxHashTableSize = 512 (Default = 512, Range = 64-65536)

这个值指明分配 pagepool 内存的数量，也就是说，如果MaxFreeTcbs = 1000 , 则 pagepool 的内存数量为 500KB

那么 MaxHashTableSize 应大于 500 才行。这个数量越大，则Hash table 的冗余度就越高，每次分配和查找 TCP 连接用时就越少。这个值必须是2的幂，且最大为65536.

参考： IBM WebSphere Voice Server 在windows server 2003 下的典型配置

MaxUserPort = 65534 (Decimal)

MaxHashTableSize = 65536 (Decimal)

MaxFreeTcbs = 16000 (Decimal)

二、个人总结

TCP/IP协议规定的，只用了2个字节表示端口号。容易让人误解为1个server只允许连接65535个Client。

typedef struct _NETWORK_ADDRESS_IP

{

USHORT sin_port;//0~65535

ULONG in_addr;

UCHAR sin_zero[8];

} NETWORK_ADDRESS_IP, *PNETWORK_ADDRESS_IP;

(1)其实65535这个数字，只是决定了服务器端最多可以拥有65535个Bind的Socket。也就是说，最多可以开65535个服务器进程，但是你要知道这个能够连接客户端的数量没有任何关系，Accept过来的Socket是不需要Bind任何IP地址的，也没有端口占用这一说。作为Server端的Socket本身只负责监听和接受连接操作。

(2)TCP协议里面是用[源IP+源Port+目的IP+目的 Port]来区别两个不同连接,所以连入和连出是两个不同的概念。连出Connect就不错了，需要生成随机端口，这个是有限的连入的话， 因SOCKET的分配受内存分页限制，而连接受限制（WINDOWS）。

(3)所以，千万不要误以为1个server只允许连接65535个Client。记住，TCP连出受端口限制,连入仅受内存限制。

例如server，IP：192.168.16.254，Port：8009

Client1：IP：192.168.16.1，Port：2378

Client2：IP：192.168.16.2，Port：2378

Client1和Client2虽然Port相同，但是IP不同，所以是不同的连接。

(4)想让1个server并发高效得连接几万个Client，需要使用IOCP“完成端口(Completion Port)”的技术。

三、书籍推荐

《Linux多线程服务端编程：使用muduo C++网络库》，陈硕著。

请查阅“附录D，关于TCP并发连接的几个思考题与试验”。