一些用户无法访问网站的问题,经过分析试验,最终确认和proc参数tcp_tw_recycle/tcp_timestamps相关;
1. 现象
第一个现象:模块A通过NAT网关访问服务S成功,而模块B通过NAT网关访问服务S经常性出现connect失败,抓包发现:服务S端已经收到了syn包,但没有回复synack;另外,模块A关闭了tcptimestamp,而模块B开启了tcp timestamp;
第二个现象:不同主机上的模块C(开启timestamp),通过NAT网关(1个出口ip)访问同一服务S,主机C1connect成功,而主机C2 connect失败;
2. 分析
根据现象上述问题明显和tcp timestmap有关;查看linux2.6.32内核源码,发现tcp_tw_recycle/tcp_timestamps都开启的条件下,60s内同一源ip主机的socketconnect请求中的timestamp必须是递增的。
源码函数:tcp_v4_conn_request(),该函数是tcp层三次握手syn包的处理函数(服务端);
源码片段:
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;
}
}
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
分析:主机client1和client2通过NAT网关(1个ip地址)访问serverN,由于timestamp时间为系统启动到当前的时间,因此,client1和client2的timestamp不相同;根据上述syn包处理源码,在tcp_tw_recycle和tcp_timestamps同时开启的条件下,timestamp大的主机访问serverN成功,而timestmap小的主机访问失败;
参数:/proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps- 控制timestamp选项开启/关闭
/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle - 减少timewait socket释放的超时时间
3. 解决方法
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle;
tcp_tw_recycle默认是关闭的,有不少服务器,为了提高性能,开启了该选项;
为了解决上述问题,个人建议关闭tcp_tw_recycle选项,而不是timestamp;因为 在tcptimestamp关闭的条件下,开启tcp_tw_recycle是不起作用的;而tcptimestamp可以独立开启并起作用。
源码函数: tcp_time_wait()
源码片段:
if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle&&tp->rx_opt.ts_recent_stamp)
recycle_ok =icsk->icsk_af_ops->remember_stamp(sk);
......
if (timeo < rto)
timeo = rto;
if (recycle_ok) {
tw->tw_timeout = rto;
} else {
tw->tw_timeout = TCP_TIMEWAIT_LEN;
if (state == TCP_TIME_WAIT)
timeo = TCP_TIMEWAIT_LEN;
}
inet_twsk_schedule(tw, &tcp_death_row,timeo,
TCP_TIMEWAIT_LEN);
timestamp和tw_recycle同时开启的条件下,timewait状态socket释放的超时时间和rto相关;否则,超时时间为TCP_TIMEWAIT_LEN,即60s;
内核说明文档 对该参数的介绍如下:
tcp_tw_recycle - BOOLEAN
Enable fast recycling TIME-WAIT sockets. Default value is 0.
It should not be changed without advice/request of technical
experts.
在一些高并发的 WebServer上,为了端口能够快速回收,打开了net.ipv4.tcp_tw_recycle,而在关闭net.ipv4.tcp_tw_recycle的时候,kernal 是不会检查对端机器的包的时间戳的;打开了tcp_tw_reccycle了,就会检查时间戳,很不幸移动的cmwap发来的包的时间戳是乱跳的,所以服务器就把带了“倒退”的时间戳的包当作是“recycle的tw连接的重传数据,不是新的请求”,于是丢掉不回包,造成大量丢包。
这两天在处理一个新签客户的古怪问题,分支机构大部分用户都能访问,但少数用户时而能访问时而不行,通过缩小故障包围圈,目前初步探明是内核参数net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1的问题,设置为0后初步解除故障。
通过此次故障,警示我们在进行日常程序,系统等变更,修改,重启等的操作上,需要我们严格按照流程仔细去进行测试,评估修改后的风险及出现问题回退和解决方法;特别是对内核参数的修改一定要理解透彻,不能盲目修改。然后进行逐步发布,避免故障影响全局。尽量让故障率降低。
echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle;
sysctl -p
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