linux大量timewait

基础概念

TIME_WAIT 是 TCP 连接关闭过程中的一个状态。当一个 TCP 连接的一端（通常是客户端）发起主动关闭请求时，该连接会进入 TIME_WAIT 状态。这个状态通常持续 2MSL（最大段生存时间），以确保所有延迟的数据包都被处理，并且防止旧连接的数据包干扰新连接。

相关优势

1. 防止延迟数据包干扰：TIME_WAIT 状态确保所有延迟的数据包都有机会被处理，避免这些数据包干扰新的连接。
2. 确保可靠关闭：通过等待一段时间，确保所有数据包都被正确传输和处理，从而保证连接的可靠关闭。

类型与应用场景

• 主动关闭连接：当客户端主动关闭连接时，通常会进入 TIME_WAIT 状态。
• 高并发场景：在高并发环境下，大量的短连接可能会导致大量的 TIME_WAIT 状态，影响系统性能。

遇到的问题及原因

问题：Linux 系统中出现大量 TIME_WAIT 状态的连接，可能导致端口耗尽，影响新连接的建立。

原因：

1. 短连接频繁创建和关闭：在高并发场景下，大量的短连接会导致频繁的 TIME_WAIT 状态。
2. 网络延迟或丢包：网络不稳定可能导致更多的数据包需要重传，从而延长 TIME_WAIT 状态的时间。
3. 配置不当：系统参数配置不当，如 net.ipv4.tcp_tw_reuse 和 net.ipv4.tcp_tw_recycle 设置不合理。

解决方法

1. 调整内核参数：
2. 调整内核参数：
3. 使用长连接：尽量减少短连接的使用，采用长连接可以减少 TIME_WAIT 状态的出现。
4. 负载均衡：在高并发场景下，使用负载均衡可以将请求分散到多个服务器，减少单个服务器的压力。
5. 优化应用程序逻辑：确保应用程序在关闭连接时尽可能高效，避免不必要的延迟。

示例代码

假设我们有一个简单的 Python HTTP 服务器，可以通过调整内核参数来优化 TIME_WAIT 状态：

from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler

class SimpleHTTPRequestHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        self.send_response(200)
        self.end_headers()
        self.wfile.write(b'Hello, world!')

if __name__ == '__main__':
    server_address = ('', 8000)
    httpd = HTTPServer(server_address, SimpleHTTPRequestHandler)
    print('Starting httpd...')
    httpd.serve_forever()

在启动服务器之前，可以先调整内核参数：

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse
echo 1024 65535 > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

这样可以减少 TIME_WAIT 状态对服务器性能的影响。

参考链接

• TCP TIME_WAIT 状态详解
• Linux 内核参数优化