Question

本文参考至：单机单网卡最大 tcp 长连接数真的是 65535 吗？ - 知乎 (zhihu.com)

这是一个数据库的问题，看来我还得写一篇论文《论数据库对计算机学习的重要性》，看完这篇论文，这个问题就不再是一个问题。

数据库有两个专业词汇：主键、组合键。同学们肯定想知道这两者是什么含义与区别，不急，接下来一一解释。

主键 一个数据库用来存储一个个表项，当我们查询到数据库某一条表项时，我们希望用一个关键字就可以过滤出想要查询的表项，这个唯一标识（Uniquely Identify)的关键字就是主键。

举个例子 比如，要在全国人口数据库里查询“车小胖”的信息，使用哪个关键字查询呢？那肯定是身份证号啊

车小胖的身份证号：31010xxxxxxxxxxxxx

这个信息一输入敲回车，有点帅的大帅哥就会映入眼帘。

想必各位同学已经理解了什么是主键。

组合键 顾名思义，就是用几个关键字组合在一起，尽管每一个关键字在数据库条目里不唯一，但组合在一起却可以唯一定位一个条目。

举个例子 还是上面的那个例子，要查询“车小胖”，但是不知道他的身份证号，如果只是输入“车小胖”，全国叫车小胖的人千千万，我们可以使用组合键：

车小胖 + 有点帅 + 长宁区 + 会点计算机网络

这个组合信息一输入，肯定可以唯一过滤出“31010xxxxxxxxxxxxx”的帅哥。

谈完专业词汇，再来回答这个问题。 计算机通信，有一个问题必须解决，就是如何唯一识别一个会话，英文名称是session，TCP/IP协议里没有一个字段可以完全胜任这个工作，意味着，无法遴选出一个主键，我们可以退而求其次，遴选出组合键来完成这个使命。

既然通信是双方的事，最终遴选出五元组的这个组合键：

服务器IP + 服务器端口 + TCP + 客户端IP + 客户端端口

只要保证这个五元组是唯一的，就可以唯一识别一个session，不是吗？

对于一个特定的服务器，一般IP、端口号都是固定的，比如提供网页服务的默认端口是80不会变。

如果相同的客户端来连接这个服务器，客户端的IP是相同的，多个TCP连接都使用相同的端口号，那么这个组合键是不是都是一样的？这是绝对不行的！因为无法唯一识别一个session!

客户端的操作系统TCP/IP必须做出硬性的限制，每次连接，要从空闲的端口号池子里随机选取一个端口号作为源端口，这样无论是在客户端的眼里，还是服务器的眼里，最终的五元组肯定是唯一的。

端口号在TCP协议字段里，一共两个字节，二进制的16位，意味着有2^16= 65536个端口号可用，但0-1023系统通常保留为知名服务端口，所以最多有64512个端口做为端口池资源。并且需要注意的是在Linux操作系统中net.ipv4.ip_local_port_range参数可以限制socket 四元组中的本地端口的范围（参考：net.ipv4.ip_local_port_range 的值究竟影响了啥）

通过下列命令可以查看该参数值：

[root@CentOS-Server ~]# sysctl -a | grep ip_local_port_range
net.ipv4.ip_local_port_range = 32768    60999 #客户端连接服务器使用的随机端口在32768~60999

一个问题 如果相同的客户端使用相同的端口号来连接同一个服务器（IP相同）的不同端口、或不同服务器（IP不同）相同端口，那可不可以呢？

理论上，按照五元组的精神，根据五元组的哈希值，只要有任何一项是不同的，session ID 就是不同的，所以是完全可行的，但为何操作系统也要限制？

是为了简化实现，试想客户端每个TCP连接硬性规定，使用不同的端口号，服务器一点也不需要担心session ID 的唯一性。此外，64512个端口难道还不够一个客户端使用？

服务器 服务器在监听端口（比如80）可以接受来自五湖四海的客户端TCP连接，至于这个连接数的上限是多少，则完全取决于服务器的CPU、Memory 资源限制。

总结

• TCP连接的客户端机：每一个ip可建立的TCP连接理论受限于ip_local_port_range参数，也受限于65535。但可以通过配置多ip的方式来加大自己的建立连接的能力。
• TCP连接的服务器机：每一个监听的端口虽然理论值很大，但这个数字没有实际意义。最大并发数取决你的内存大小，每一条静止状态的TCP连接大约需要吃3.3K的内存。