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文档中心 > 负载均衡 > 运维指南 > 客户端 timewait 过多解决方案

本文背景

客户压测 CLB 时,常会遇到一些客户端 timewait 过多,端口被快速占满,导致 connect 失败的问题,下面会说明原因和解决方案。

Linux 参数介绍

tcp_timestamps:是否开启 tcp timestamps 选项,timestamps 是在 tcp 三次握手过程中协商的,任意一方不支持,该连接就不会使用 timestamps 选项。 tcp_tw_recycle:是否开启 tcp time_wait 状态回收。 tcp_tw_reuse:开启后,可直接回收超过1s的 time_wait 状态的连接。

原因分析

客户端 timewait 太多,是因为客户端主动断开连接,客户端每断开一个连接,该连接都会进入 timewait 状态,默认60s超时回收。一般情况下,遇到这种场景时,客户会选择打开 tcp_tw_recycletcp_tw_reuse 两个参数,便于回收timewait状态连接。 然而当前 CLB 没有打开 tcp_timestamps 选项,导致客户端打开的 tcp_tw_recycletcp_tw_reuse 都不会生效,不能快速回收 timewait 状态连接。下面会解释几个 Linux 参数的含义和 CLB 不能开启 tcp_timestamps 的原因。
1. tcp_tw_recycle 和 tcp_tw_reuse只有在 tcp_timestamps 打开时才会生效。
2. 在 FullNAT 场景下,tcp_timestamps和tcp_tw_recycle是不能同时打开的,因为公网客户端经过 NAT 网关访问服务器,会存在问题,原因如下: tcp_tw_recycle/tcp_timestamps 都开启的条件下,60s内同一源 IP 主机的 socket connect 请求中的 timestamp 必须是递增的。以2.6.32内核为例,具体实现如下:
if(tmp_opt.saw_tstamp && tcp_death_row.sysctl_tw_recycle &&
(dst = inet_csk_route_req(sk,req))!= NULL &&
(peer = rt_get_peer((struct rtable *)dst))!= NULL &&
peer->v4daddr == saddr){
if(get_seconds()< peer->tcp_ts_stamp + TCP_PAWS_MSL &&
(s32)(peer->tcp_ts - req->ts_recent) > TCP_PAWS_WINDOW){
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED)
goto ↓drop_and_release;
}
}
说明:
tmp_opt.saw_tstamp:该 socket 支持 tcp_timestamp。 sysctl_tw_recycle:本机系统开启 tcp_tw_recycle 选项。 TCP_PAWS_MSL:60s,该条件判断表示该源 IP 的上次 tcp 通讯发生在60s内。 TCP_PAWS_WINDOW:1,该条件判断表示该源 IP 的上次 tcp 通讯的 timestamp 大于本次 tcp。
3. CLB(7层)关闭了 tcp_timestamps 原因,因为公网客户端经过 NAT 网关访问服务器,可能会存在问题,如下例:
3.1 某五元组还是 time_wait 状态。NAT网关对端口的分配策略,2MSL内复用了同个五元组,发来syn包。
3.2 在开启 tcp_timestamps 情况下,同时满足如下两个条件,会丢弃该 syn 包(因为开启了时间戳选项,认为是老包)。
3.2.1 上次时间戳 > 本次时间戳。
3.2.2 24天内收过包(时间戳字段是32位,Linux 默认1ms更新一次时间戳,24天会发生时间戳回绕)。
说明:
在移动端该问题更为明显,因为客户端都是在运营商NAT网关下面共享有限的公网 IP,五元组还可能在2MSL内被复用,不同客户端传来的时间戳不能保证是递增的。
以2.6.32内核为例,具体实现如下:
static inline int tcp_paws_check(const struct tcp_options_received *rx_opt,int paws_win)
{
if((s32)(rx_opt->ts_recent - rx_opt->rcv_tsval)<= paws_win)
return 1;
if(unlikely(get_seconds()>=rx_opt->ts_recent_stamp + TCP_PAWS_24DAYS))
return 1;
return 0;
}
说明:
rx_opt->ts_recent:上次的时间戳。 rx_opt->rcv_tsval:本次收到的时间戳。 get_seconds():当前时间。 rx_opt->ts_recent_stamp:上次收到包的时间。

解决方案

客户端 Timewait 过多问题,有如下解决方案:
HTTP 使用短连接(Connection: close),这时由 CLB 主动关闭连接,客户端不会产生 timewait。
如果场景需要使用长连接,可以打开 socket 的 SO_LINGER 选项,使用 rst 关闭连接,避免进入 timewait 状态,达到快速回收端口的目的。