TCP 连接数

1、https://blog.csdn.net/u010419967/article/details/36470431?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.edu_weight&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.edu_weight

2、https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/76383198

3、https://blog.csdn.net/Just_shunjian/article/details/78288229?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.edu_weight&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.edu_weight

4、https://blog.csdn.net/wqfhenanxc/article/details/82971556

5http://www.mamicode.com/info-detail-1665739.html

6、https://www.cnblogs.com/dslx/p/10698673.html

7、https://www.cnblogs.com/jiangzhaowei/p/7998515.html

8、https://www.cnblogs.com/wangyufu/p/6593627.html

9、https://www.cnblogs.com/EasonJim/p/8098532.html 

 一、原理

tcp 3次握手和4次断开的报文梳理

首先示例图来说明下tcp的连接/数据传输/断开的过程：

百度百科解释TCP三次握手过程如下：

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN SENT状态，等待服务器确认；SYN：即是同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）；

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

二、常用知识点

1、优化 tcp 的系统参数

   可以 在 /etc/sysctl.conf 中增加和修改。 然后通过  sysctl -p 生效。

配置项	说明
net.core.netdev_max_backlog = 400000	#该参数决定了，网络设备接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许送到队列的数据包的最大数目。
net.core.optmem_max = 10000000	#该参数指定了每个套接字所允许的最大缓冲区的大小
net.core.rmem_default = 10000000	#指定了接收套接字缓冲区大小的缺省值（以字节为单位）
net.core.rmem_max = 10000000	#指定了接收套接字缓冲区大小的最大值（以字节为单位）
net.core.somaxconn = 100000	#Linux kernel参数，表示socket监听的backlog(监听队列)上限
net.core.wmem_default = 11059200	#定义默认的发送窗口大小；对于更大的 BDP 来说，这个大小也应该更大。
net.core.wmem_max = 11059200	#定义发送窗口的最大大小；对于更大的 BDP 来说，这个大小也应该更大。
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1 net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1	#严谨模式 1 (推荐) #松散模式 0
net.ipv4.tcp_congestion_control = bic	#默认推荐设置是 htcp
net.ipv4.tcp_window_scaling = 0	#关闭tcp_window_scaling #启用 RFC 1323 定义的 window scaling；要支持超过 64KB 的窗口，必须启用该值
net.ipv4.tcp_ecn = 0	#把TCP的直接拥塞通告(tcp_ecn)关掉
net.ipv4.tcp_sack = 1	#关闭tcp_sack #启用有选择的应答（Selective Acknowledgment）， #这可以通过有选择地应答乱序接收到的报文来提高性能（这样可以让发送者只发送丢失的报文段）； #（对于广域网通信来说）这个选项应该启用，但是这会增加对 CPU 的占用。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 10000	#表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192	#表示SYN队列长度，默认1024，改成8192，可以容纳更多等待连接的网络连接数。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1	#表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_timestamps = 1	#开启TCP时间戳 #以一种比重发超时更精确的方法（请参阅 RFC 1323）来启用对 RTT 的计算；为了实现更好的性能应该启用这个选项。
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1	#表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1	#表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10	#表示如果套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1800	#表示当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时，改为30分钟
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3	#如果对方不予应答，探测包的发送次数
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15	#keepalive探测包的发送间隔
net.ipv4.tcp_mem	#确定 TCP 栈应该如何反映内存使用；每个值的单位都是内存页（通常是 4KB）。 #第一个值是内存使用的下限。 #第二个值是内存压力模式开始对缓冲区使用应用压力的上限。 #第三个值是内存上限。在这个层次上可以将报文丢弃，从而减少对内存的使用。对于较大的 BDP 可以增大这些值（但是要记住，其单位是内存页，而不是字节）。
net.ipv4.tcp_rmem	#与 tcp_wmem 类似，不过它表示的是为自动调优所使用的接收缓冲区的值。
net.ipv4.tcp_wmem = 30000000 30000000 30000000	#为自动调优定义每个 socket 使用的内存。 #第一个值是为 socket 的发送缓冲区分配的最少字节数。 #第二个值是默认值（该值会被 wmem_default 覆盖），缓冲区在系统负载不重的情况下可以增长到这个值。 #第三个值是发送缓冲区空间的最大字节数（该值会被 wmem_max 覆盖）。
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000	#表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小：32768到61000，改为1024到65000。
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max=204800	#设置系统对最大跟踪的TCP连接数的限制
net.ipv4.tcp_slow_start_after_idle = 0	#关闭tcp的连接传输的慢启动，即先休止一段时间，再初始化拥塞窗口。
net.ipv4.route.gc_timeout = 100	#路由缓存刷新频率，当一个路由失败后多长时间跳到另一个路由，默认是300。
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1	#在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1	# 避免放大攻击
net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1	# 开启恶意icmp错误消息保护
net.inet.udp.checksum=1	#防止不正确的udp包的攻击
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0	#是否接受含有源路由信息的ip包。参数值为布尔值，1表示接受，0表示不接受。 #在充当网关的linux主机上缺省值为1，在一般的linux主机上缺省值为0。 #从安全性角度出发，建议你关闭该功能。

1） 若发现系统存在大量 TIME_WAIT 状态的连接，通过调整内核参数解决

   在 /etc/sysctl.conf 文件中加入如下配置：

net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

然后执行 sysctl -p 

2) 客户端与服务器端建立TCP/IP连接后关闭SOCKET后，服务器端连接的端口状态为TIME_WAIT是不是所有执行主动关闭的socket都会进入TIME_WAIT状态呢？有没有什么情况使主动关闭的socket直接进入CLOSED状态呢？

主动关闭的一方在发送最后一个ack后，就会进入TIME_WAIT状态停留2MSL（max segment lifetime）时间，这个是TCP/IP必不可少的，也就是“解决”不了的。也就是TCP/IP设计者本来是这么设计的。

主要有两个原因：

• 1、防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接（经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）
• 2、可靠的关闭TCP连接在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发fin, 如果这时主动方处于CLOSED状态 ，就会响应rst而不是ack。所以主动方要处于TIME_WAIT状态，而不能是CLOSED 。TIME_WAIT并不会占用很大资源的，除非受到攻击。还有，如果一方 send 或 recv 超时，就会直接进入 CLOSED 状态。

 2、查看系统的 tcp 连接情况

netstat -an|awk '/^tcp/{++S[$NF]}END{for (a in S)print a,S[a]}'     //统计不同tcp 状态下的连接总数

在返回的 tcp 状态表达意思如下：

tcp 状态	说明
LISTEN	侦听来自远方的TCP端口的连接请求
SYN-SENT	再发送连接请求后等待匹配的连接请求
SYN-RECEIVED	再收到和发送一个连接请求后等待对方对连接请求的确认
ESTABLISHED	代表一个打开的连接
FIN-WAIT-1	等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认
FIN-WAIT-2	从远程TCP等待连接中断请求
CLOSE-WAIT	等待从本地用户发来的连接中断请求
CLOSING	等待远程TCP对连接中断的确认
LAST-ACK	等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认
TIME-WAIT	等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认
CLOSED	没有任何连接状态

参考：

https://www.cnblogs.com/andrew-303/p/12175846.html     查看tcp相关参数配置方法