本文小編為大家詳細(xì)介紹“TIME_WAIT過多造成的問題如何解決”，內(nèi)容詳細(xì)，步驟清晰，細(xì)節(jié)處理妥當(dāng)，希望這篇“TIME_WAIT過多造成的問題如何解決”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學(xué)習(xí)新知識(shí)吧。

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1、time_wait的作用：

　　TIME_WAIT狀態(tài)存在的理由：

　　1）可靠地實(shí)現(xiàn)TCP全雙工連接的終止

       在進(jìn)行關(guān)閉連接四次揮手協(xié)議時(shí)，最后的ACK是由主動(dòng)關(guān)閉端發(fā)出的，如果這個(gè)最終的ACK丟失，服務(wù)器將重發(fā)最終的FIN，因此客戶端必須維護(hù)狀態(tài)信息允許它重發(fā)最終的ACK。如果不維持這個(gè)狀態(tài)信息，那么客戶端將響應(yīng)RST分節(jié)，服務(wù)器將此分節(jié)解釋成一個(gè)錯(cuò)誤（在java中會(huì)拋出connection reset的SocketException)。

　　因而，要實(shí)現(xiàn)TCP全雙工連接的正常終止，必須處理終止序列四個(gè)分節(jié)中任何一個(gè)分節(jié)的丟失情況，主動(dòng)關(guān)閉的客戶端必須維持狀態(tài)信息進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。

2）允許老的重復(fù)分節(jié)在網(wǎng)絡(luò)中消逝
        TCP分節(jié)可能由于路由器異常而“迷途”，在迷途期間，TCP發(fā)送端可能因確認(rèn)超時(shí)而重發(fā)這個(gè)分節(jié)，迷途的分節(jié)在路由器修復(fù)后也會(huì)被送到最終目的地，這個(gè)原來的迷途分節(jié)就稱為lost duplicate。
        在關(guān)閉一個(gè)TCP連接后，馬上又重新建立起一個(gè)相同的IP地址和端口之間的TCP連接，后一個(gè)連接被稱為前一個(gè)連接的化身（incarnation)，那么有可能出現(xiàn)這種情況，前一個(gè)連接的迷途重復(fù)分組在前一個(gè)連接終止后出現(xiàn)，從而被誤解成從屬于新的化身。
       為了避免這個(gè)情況，TCP不允許處于TIME_WAIT狀態(tài)的連接啟動(dòng)一個(gè)新的化身，因?yàn)門IME_WAIT狀態(tài)持續(xù)2MSL，就可以保證當(dāng)成功建立一個(gè)TCP連接的時(shí)候，來自連接先前化身的重復(fù)分組已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中消逝。

2、大量TIME_WAIT造成的影響：
在高并發(fā)短連接的TCP服務(wù)器上，當(dāng)服務(wù)器處理完請(qǐng)求后立刻主動(dòng)正常關(guān)閉連接。這個(gè)場(chǎng)景下會(huì)出現(xiàn)大量socket處于TIME_WAIT狀態(tài)。如果客戶端的并發(fā)量持續(xù)很高，此時(shí)部分客戶端就會(huì)顯示連接不上。
我來解釋下這個(gè)場(chǎng)景。主動(dòng)正常關(guān)閉TCP連接，都會(huì)出現(xiàn)TIMEWAIT。

為什么我們要關(guān)注這個(gè)高并發(fā)短連接呢？有兩個(gè)方面需要注意：
1）高并發(fā)可以讓服務(wù)器在短時(shí)間范圍內(nèi)同時(shí)占用大量端口，而端口有個(gè)0~65535的范圍，并不是很多，刨除系統(tǒng)和其他服務(wù)要用的，剩下的就更少了。
2）在這個(gè)場(chǎng)景中，短連接表示“業(yè)務(wù)處理+傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 TIMEWAIT超時(shí)的時(shí)間”的連接。

　　這里有個(gè)相對(duì)長短的概念，比如取一個(gè)web頁面，1秒鐘的http短連接處理完業(yè)務(wù)，在關(guān)閉連接之后，這個(gè)業(yè)務(wù)用過的端口會(huì)停留在TIMEWAIT狀態(tài)幾分鐘，而這幾分鐘，其他HTTP請(qǐng)求來臨的時(shí)候是無法占用此端口的(占著茅坑不拉翔)。單用這個(gè)業(yè)務(wù)計(jì)算服務(wù)器的利用率會(huì)發(fā)現(xiàn)，服務(wù)器干正經(jīng)事的時(shí)間和端口（資源）被掛著無法被使用的時(shí)間的比例是 1：幾百，服務(wù)器資源嚴(yán)重浪費(fèi)。（說個(gè)題外話，從這個(gè)意義出發(fā)來考慮服務(wù)器性能調(diào)優(yōu)的話，長連接業(yè)務(wù)的服務(wù)就不需要考慮TIMEWAIT狀態(tài)。同時(shí)，假如你對(duì)服務(wù)器業(yè)務(wù)場(chǎng)景非常熟悉，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景中，一般長連接對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)的并發(fā)量并不會(huì)很高。
綜合這兩個(gè)方面，持續(xù)的到達(dá)一定量的高并發(fā)短連接，會(huì)使服務(wù)器因端口資源不足而拒絕為一部分客戶服務(wù)。同時(shí)，這些端口都是服務(wù)器臨時(shí)分配，無法用SO_REUSEADDR選項(xiàng)解決這個(gè)問題。

3、案列分析：
首先，根據(jù)一個(gè)查詢TCP連接數(shù)，來說明這個(gè)問題。

netstat -ant|awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print (a,S[a])}'
　　LAST_ACK 14
　　SYN_RECV 348
　　ESTABLISHED 70
　　FIN_WAIT1 229
　　FIN_WAIT2 30
　　CLOSING 33
　　TIME_WAIT 18122

狀態(tài)描述：

CLOSED：無連接是活動(dòng)的或正在進(jìn)行
    LISTEN：服務(wù)器在等待進(jìn)入呼叫
    SYN_RECV：一個(gè)連接請(qǐng)求已經(jīng)到達(dá)，等待確認(rèn)
    SYN_SENT：應(yīng)用已經(jīng)開始，打開一個(gè)連接
    ESTABLISHED：正常數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)
    FIN_WAIT1：應(yīng)用說它已經(jīng)完成
    FIN_WAIT2：另一邊已同意釋放
    ITMED_WAIT：等待所有分組死掉
    CLOSING：兩邊同時(shí)嘗試關(guān)閉
    TIME_WAIT：另一邊已初始化一個(gè)釋放
    LAST_ACK：等待所有分組死掉

命令解釋：

先來看看netstat：
netstat -n
Active Internet connections (w/o servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 123.123.123.123:80 234.234.234.234:12345 TIME_WAIT
你實(shí)際執(zhí)行這條命令的時(shí)候，可能會(huì)得到成千上萬條類似上面的記錄，不過我們就拿其中的一條就足夠了。

再來看看awk：
/^tcp/
濾出tcp開頭的記錄，屏蔽udp, socket等無關(guān)記錄。
state[]相當(dāng)于定義了一個(gè)名叫state的數(shù)組

NF
表示記錄的字段數(shù)，如上所示的記錄，NF等于6

$NF
表示某個(gè)字段的值，如上所示的記錄，$NF也就是$6，表示第6個(gè)字段的值，也就是TIME_WAIT
state[$NF]表示數(shù)組元素的值，如上所示的記錄，就是state[TIME_WAIT]狀態(tài)的連接數(shù)

++state[$NF]表示把某個(gè)數(shù)加一，如上所示的記錄，就是把state[TIME_WAIT]狀態(tài)的連接數(shù)加1

END
表示在最后階段要執(zhí)行的命令

for(key in state)
遍歷數(shù)組

如何盡量處理TIMEWAIT過多?
編輯內(nèi)核文件/etc/sysctl.conf，加入以下內(nèi)容：

1 表示開啟SYN Cookies。當(dāng)出現(xiàn)SYN等待隊(duì)列溢出時(shí)，啟用cookies來處理，可防范少量SYN攻擊，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉；
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示開啟重用。允許將TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP連接，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉；
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示開啟TCP連接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉。
    net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系默認(rèn)的 TIMEOUT 時(shí)間

然后執(zhí)行 /sbin/sysctl -p 讓參數(shù)生效.

/etc/sysctl.conf是一個(gè)允許改變正在運(yùn)行中的Linux系統(tǒng)的接口，它包含一些TCP/IP堆棧和虛擬內(nèi)存系統(tǒng)的高級(jí)選項(xiàng)，修改內(nèi)核參數(shù)永久生效。

簡單來說，就是打開系統(tǒng)的TIMEWAIT重用和快速回收。

如果以上配置調(diào)優(yōu)后性能還不理想，可繼續(xù)修改一下配置：

vi /etc/sysctl.conf
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 
#表示當(dāng)keepalive起用的時(shí)候，TCP發(fā)送keepalive消息的頻度。缺省是2小時(shí)，改為20分鐘。

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 
#表示用于向外連接的端口范圍。缺省情況下很小：32768到61000，改為1024到65000。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192 
#表示SYN隊(duì)列的長度，默認(rèn)為1024，加大隊(duì)列長度為8192，可以容納更多等待連接的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000 
#表示系統(tǒng)同時(shí)保持TIME_WAIT套接字的最大數(shù)量，如果超過這個(gè)數(shù)字，TIME_WAIT套接字將立刻被清除并打印警告信息。
默認(rèn)為180000，改為5000。對(duì)于Apache、Nginx等服務(wù)器，上幾行的參數(shù)可以很好地減少TIME_WAIT套接字?jǐn)?shù)量，但是對(duì)于 Squid，效果卻不大。此項(xiàng)參數(shù)可以控制TIME_WAIT套接字的最大數(shù)量，避免Squid服務(wù)器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。

讀到這里，這篇“TIME_WAIT過多造成的問題如何解決”文章已經(jīng)介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識(shí)點(diǎn)還需要大家自己動(dòng)手實(shí)踐使用過才能領(lǐng)會(huì)，如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。