从多个方面详细阐述Linux连接数

一、操作系统对连接数的限制

1、在Linux系统中，每个进程都有打开的文件描述符数的限制。当我们打开一个文件时，这个文件会作为文件描述符存储在内核中。操作文件时需要使用文件描述符来进行访问。默认情况下，一个进程可以打开1024个文件描述符。

2、对于网络连接，操作系统也有同时处理的上限，我们可以使用命令ulimit -n命令来查看。它可以显示当前用户的最大打开文件数和进程数等信息。可以通过修改该值以增加可打开的文件描述符数。

3、同时，每个进程也有以每个进程文件打开文件描述符上限的大小限制。我们可以使用命令ulimit -Hn和ulimit -Sn来查看并修改这一限制。

二、TCP握手和连接数

1、TCP/IP是一种面向流的协议，每条数据流都会创建一个连接。在一个TCP连接上，双方需要进行三次握手来建立连接。主机A调用connect函数后，发送SYN包到主机B，等待B的回复SYN和ACK包，再向B发授权ACK包。只有三次握手成功完成后，A和B才可以开始进行数据传输，当A或B中止数据传输时，需要进行四次挥手来断开连接。

2、连接数的计算方法为所有已建立连接和正在建立连接的套接字数量之和。当连接数过高时，操作系统会拒绝更多的连接请求，这会影响系统的可用性。

#include 
#include 
   
#include 
    
#include 
     

int main() {
    int sockfd, connfd;
    struct sockaddr_in servaddr, cli;

    // 创建套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd == -1) {
        printf("socket creation failed...\n");
        return 0;
    }
    else
        printf("Socket successfully created..\n");

    // 填充服务器信息
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(8080);

    // 将socket和服务器地址绑定
    if ((bind(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr))) != 0) {
        printf("socket bind failed...\n");
        return 0;
    }
    else
        printf("Socket successfully binded..\n");

    // 监听socket
    if ((listen(sockfd, 5)) != 0) {
        printf("Listen failed...\n");
        return 0;
    }
    else {
        printf("Server listening on port 8080..\n");
    }

    int count = 0;
    while (1) {
        // 接受连接请求
        connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&cli, &len);
        if (connfd < 0) {
            printf("server acccept failed...\n");
            continue;
        }

        // 处理连接请求
        count++;
        printf("Connected client No: %d\n", count);

        // 关闭连接
        close(connfd);
    }
    // 关闭socket
    close(sockfd);
    return 0;
}

     
    
   
  

三、netstat查看连接数

1、netstat是Linux系统下一个非常实用的命令，它可以帮助我们查看当前系统的网络连接状态。在终端中输入命令netstat -an，可以查看当前所有连接信息。通过该命令，我们可以找到连接的状态、对方ip和端口号、协议类型等信息。

2、我们可以使用grep命令来过滤所需的信息。例如，管道netstat -an命令输出到grep ESTABLISHED | wc -l命令，可以统计当前系统的已建立连接数。

# 统计当前系统的已建立连接数
netstat -an | grep ESTABLISHED | wc -l

四、使用tcpdump监控连接流量

1、tcpdump是一种通用的网络包分析工具，它可以帮助我们记录、分析网络流量数据。我们可以使用tcpdump命令来监控连接流量，以便分析网络连接是否出现瓶颈或异常状况。

2、我们可以通过tcpdump命令监听传入和传出的数据包，指定网络接口、IP地址、端口范围等条件。

# 监控特定端口的进出流量
tcpdump -i eth0 port 8080

# 监控源为特定IP的进出流量
tcpdump -i eth0 src 192.168.1.100

# 监控目标为特定IP的进出流量
tcpdump -i eth0 dst 192.168.1.100

五、开启SO_REUSEPORT来提高并发连接数

1、在Linux系统下，我们可以通过调整内核参数和socket选项来提高网络连接数。其中，SO_REUSEPORT是一种用于提高并发连接数的socket选项。使用该选项后，不同的连接可以同时绑定到同一端口，从而实现更高的并发连接数。

2、在C语言程序中，我们可以使用setsockopt函数来设置SO_REUSEPORT选项，具体代码如下：

int optval = 1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &optval, sizeof(optval));