• Tomcat-connector的微调(1): acceptCount参数


    对于acceptCount这个参数,含义跟字面意思并不是特别一致(个人感觉),容易跟maxConnections,maxThreads等参数混淆;实际上这个参数在tomcat里会被映射成backlog:

    static {
        replacements.put("acceptCount", "backlog");
        replacements.put("connectionLinger", "soLinger");
        replacements.put("connectionTimeout", "soTimeout");
        replacements.put("rootFile", "rootfile");
    }
    

    backlog表示积压待处理的事物,是socket的参数,在bind的时候传入的,比如在Endpoint里的bind方法里:

    public void bind() throws Exception {
    
        serverSock = ServerSocketChannel.open();
        ...
        serverSock.socket().bind(addr,getBacklog());
        ...
    }
    

    这个参数跟tcp底层实现的半连接队列和完全连接队列有什么关系呢?我们在tomcat默认BIO模式下模拟一下它的效果。

    模拟的思路还是简单的通过shell脚本,建立一个长连接发送请求,持有20秒再断开,好有时间观察网络状态。注意BIO模式下默认超过75%的线程时会关闭keep-alive,需要把这个百分比调成100,这样就不会关闭keep-alive了。修改后的connector如下,最后边的三行参数是新增的:

    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
        connectionTimeout="20000"
        redirectPort="8443"        
    
        maxThreads="1"
        disableKeepAlivePercentage="100"
        acceptCount="2"
    />
    

    上面的配置里我们把tomcat的最大线程数设置为1个,一直开启keep-alive,acceptCount设置为2。在linux上可以通过ss命令检测参数是否生效:

    $ ss -ant  
    State       Recv-Q Send-Q     Local Address:Port     Peer Address:Port
    LISTEN      0      2          :::7001                :::*
    

    可以看到7001端口是LISTEN状态,send-q的值是2,也就是我们设置的backlog的值。如果我们不设置,tomcat默认会设置为100,java则默认是50。

    然后用下面的脚本模拟一次长连接:

    $ { 
        echo -ne "POST /main HTTP/1.1
    host: localhost:7001
    
    ";
        sleep 20
      } | telnet localhost 7001
    

    这个时候看服务器端socket的状况,是ESTABLISHED,并且Recv-QSend-Q都是没有堆积的,说明请求已经处理完

    $ netstat -an | awk 'NR==2 || $4~/7001/'
    Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
    tcp4       0      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.54453        ESTABLISHED
    

    现在我们模拟多个连接:

    $ for i in {1..5}; do 
        ( 
            {
              echo -ne "POST /main HTTP/1.1
    host: localhost:7001
    
    "; 
              sleep 20
            } | telnet localhost 7001
        )&;  
      done 
    

    上面发起了5个链接,服务器端只有1个线程,只有第一个连接上的请求会被处理,另外4次连接,有2个连接还是完成了建立(ESTABLISHED状态),还有2个连接则因为服务器端的连接队列已满,没有响应,发送端处于SYN_SENT状态。下面列出发送端的tcp状态:

    $ netstat -an | awk 'NR==2 || $5~/7001/'
    Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
    tcp4       0      0  127.0.0.1.51389        127.0.0.1.7001         SYN_SENT
    tcp4       0      0  127.0.0.1.51388        127.0.0.1.7001         SYN_SENT
    tcp4       0      0  127.0.0.1.51387        127.0.0.1.7001         ESTABLISHED
    tcp4       0      0  127.0.0.1.51386        127.0.0.1.7001         ESTABLISHED
    tcp4       0      0  127.0.0.1.51385        127.0.0.1.7001         ESTABLISHED
    

    再看tomcat端的状态:

    $ netstat -an | awk 'NR==2 || $4~/7001/'
    Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
    tcp4      45      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.51387        ESTABLISHED
    tcp4      45      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.51386        ESTABLISHED
    tcp4       0      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.51385        ESTABLISHED
    

    有3个链接,除了第一条连接请求的Recv-Q是0,另外两个连接的Recv-Q则有数据堆积(大小表示发送过来的字节长度)。注意,在ESTABLISHED状态下看到的Recv-QSend-Q的大小与在LISTEN状态下的含义不同,在LISTEN状态下的大小表示队列的长度,而非数据的大小。

    从上面的模拟可以看出acceptCount参数是指服务器端线程都处于busy状态时(线程池已满),还可接受的连接数,即tcp的完全连接队列的大小。对于完全队列的计算,在linux上是:

    min(backlog,somaxconn) 
    

    backlog参数和proc/sys/net/core/somaxconn这两个值哪个小选哪个。

    不过acceptCount/backlog参数还不仅仅决定完全连接队列的大小,对于半连接队列也有影响。参考同事飘零的blog,在linux 2.6.20内核之后,它的计算方式大致是:

    table_entries = min(min(somaxconn,backlog),tcp_max_syn_backlog)
    roundup_pow_of_two(table_entries + 1)
    

    第二行的函数roundup_pow_of_two表示取最近的2的n次方的值,举例来说:假设somaxconn为128,backlog值为50,tcp_max_syn_backlog值为4096,则第一步计算出来的为50,然后roundup_pow_of_two(50 + 1),找到比51大的2的n次方的数为64,所以最终半连接队列的长度是64。

    所以对于acceptCount这个值,需要慎重对待,如果请求量不是很大,通常tomcat默认的100也ok,但若访问量较大的情况,建议这个值设置的大一些,比如1024或更大。如果在tomcat前边一层对synflood攻击的防御没有把握的话,最好也开启syn cookie来防御。

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