分析服务器出现大量 TIME_WAIT 和 CLOSE_WAIT 状态的缘故原由及排查方法
服务器出现大量 TIME_WAIT 状态的缘故原由有哪些？首先要知道 TIME_WAIT 状态是主动关闭连接方才会出现的状态（别陷入一个误区不是只有客户端才能主动关闭连接的），以是如果服务器出现大量的 TIME_WAIT 状态的 TCP 连接，就是说明服务器主动断开了很多 TCP 连接。
题目来了，什么场景下服务端会主动断开连接呢？
[*] 第一个场景：HTTP 没有使用长连接
[*] 第二个场景：HTTP 长连接超时
[*] 第三个场景：HTTP 长连接的请求数量到达上限
HTTP 没有使用长连接
我们先来看看 HTTP 长连接（Keep-Alive）机制是怎么开启的。
在 HTTP/1.0 中默认是关闭的，如果欣赏器要开启 Keep-Alive，它必须在请求的 header 中添加：
Connection: Keep-Alive 然后当服务器收到请求，作出回应的时候，它也被添加到相应中 header 里：
Connection: Keep-Alive 这样做，TCP 连接就不会中断，而是保持连接。当客户端发送另一个请求时，它会使用同一个 TCP 连接。这不停继续到客户端或服务器端提出断开连接。
从 HTTP/1.1 开始， 就默认是开启了 Keep-Alive，现在大多数欣赏器都默认是使用 HTTP/1.1，以是 Keep-Alive 都是默认打开的。一旦客户端和服务端达成协议，那么长连接就建立好了。
如果要关闭 HTTP Keep-Alive，须要在 HTTP 请求或者相应的 header 里添加 Connection:close 信息，也就是说，只要客户端和服务端恣意一方的 HTTP header 中有 Connection:close 信息，那么就无法使用 HTTP 长连接的机制。
关闭 HTTP 长连接机制后，每次请求都要经历这样的过程：建立 TCP -> 请求资源 -> 相应资源 -> 释放连接，那么此方式就是 HTTP 短连接
在 RFC 文档中，并没有明确由谁来关闭连接，请求和相应的两边都可以主动关闭 TCP 连接。不外，根据大多数 Web 服务的实现，不管哪一方禁用了 HTTP Keep-Alive，都是由服务端主动关闭连接，那么此时服务端上就会出现 TIME_WAIT 状态的连接。
因此，当服务端出现大量的 TIME_WAIT 状态连接的时候，可以排查下是否客户端和服务端都开启了 HTTP Keep-Alive，由于恣意一方没有开启 HTTP Keep-Alive，都会导致服务端在处理完一个 HTTP 请求后，就主动关闭连接，此时服务端上就会出现大量的 TIME_WAIT 状态的连接。
HTTP 长连接超时
HTTP 长连接可以在同一个 TCP 连接上吸收和发送多个 HTTP 请求/应答，克制了连接建立和释放的开销。
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为了克制资源浪费的情况，web 服务软件一样平常都会提供一个参数，用来指定 HTTP 长连接的超时时间，比如 nginx 提供的 keepalive_timeout 参数。
假设设置了 HTTP 长连接的超时时间是 60 秒，nginx 就会启动一个「定时器」，如果客户端在完后一个 HTTP 请求后，在 60 秒内都没有再发起新的请求，定时器的时间一到，nginx 就会触发回调函数来关闭该连接，那么此时服务端上就会出现 TIME_WAIT 状态的连接。
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对此，可以往网络题目的方向排查，比如是否是由于网络题目，导致客户端发送的数据不停没有被服务端吸收到，以至于 HTTP 长连接超时。
HTTP 长连接的请求数量到达上限
Web 服务端通常会有个参数，来界说一条 HTTP 长连接上最大能处理的请求数量，当超过最大限定时，就会主动关闭连接。
比如 nginx 的 keepalive_requests 这个参数，这个参数是指一个 HTTP 长连接建立之后，nginx 就会为这个连接设置一个计数器，记录这个 HTTP 长连接上已经吸收并处理的客户端请求的数量。如果到达这个参数设置的最大值时，则 nginx 会主动关闭这个长连接，那么此时服务端上就会出现 TIME_WAIT 状态的连接。
keepalive_requests 参数的默认值是 100 ，意味着每个 HTTP 长连接最多只能跑 100 次请求，这个参数往往被大多数人忽略，由于当 QPS (每秒请求数) 不是很高时，默认值 100 拼集够用。
但是，对于一些 QPS 比力高的场景，比如超过 10000 QPS，甚至到达 30000 , 50000 甚至更高，如果 keepalive_requests 参数值是 100，这时候就 nginx 就会很频繁地关闭连接，那么此时服务端上就会出大量的 TIME_WAIT 状态。
[*] 办理的方式也很简单，调大 nginx 的 keepalive_requests 参数就行。
服务器出现大量 CLOSE_WAIT 状态的缘故原由有哪些？
CLOSE_WAIT 状态是「被动关闭方」才会有的状态，而且如果「被动关闭方」没有调用 close 函数关闭连接，那么就无法发出 FIN 报文，从而无法使得 CLOSE_WAIT 状态的连接转变为 LAST_ACK 状态。
以是，当服务端出现大量 CLOSE_WAIT 状态的连接的时候，说明服务端的程序没有调用 close 函数关闭连接。
普通的 TCP 服务端的流程
我们先来分析一个普通的 TCP 服务端的流程：
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[*] 创建服务端 socket，bind 绑定端口、listen 监听端口
[*] 将服务端 socket 注册到 epoll
[*] epoll_wait 等候连接到来，连接到来时，调用 accpet 获取已连接的 socket
[*] 将已连接的 socket 注册到 epoll
[*] epoll_wait 等候变乱发生
[*] 对方连接关闭时，我方调用 close
导致服务端没有调用 close 函数的缘故原由
可能导致服务端没有调用 close 函数的缘故原由，如下。
[*]第一个缘故原由：第 2 步没有做，没有将服务端 socket 注册到 epoll，这样有新连接到来时，服务端没办法感知这个变乱，也就无法获取到已连接的 socket，那服务端自然就没机遇对 socket 调用 close 函数了。
不外这种缘故原由发生的概率比力小，这种属于显着的代码逻辑 bug，在前期 read view 阶段就能发现的了。
[*]第二个缘故原由： 第 3 步没有做，有新连接到来时没有调用 accpet 获取该连接的 socket，导致有大量客户端主动断开了连接，而服务端没机遇对这些 socket 调用 close 函数，从而导致服务端出现大量 CLOSE_WAIT 状态的连接。
发生这种情况可能是由于服务端在实行 accpet 函数之前，代码卡在某一个逻辑或者提前抛出了非常。
[*]第三个缘故原由：第 4 步没有做，通过 accpet 获取已连接的 socket 后，没有将其注册到 epoll，导致后续收到 FIN 报文的时候，服务端没办法感知这个变乱，那服务端就没机遇调用 close 函数了。
发生这种情况可能是由于服务端在将已连接的 socket 注册到 epoll 之前，代码卡在某一个逻辑或者提前抛出了非常。
[*]第四个缘故原由：第 6 步没有做，当发现客户端关闭连接后，服务端没有实行 close 函数
可能是由于代码漏处理，或者是在实行 close 函数之前，代码卡在某一个逻辑，比如发存亡锁等等。
可以发现，当服务端出现大量 CLOSE_WAIT 状态的连接的时候，通常都是代码的题目，这时候我们须要针对详细的代码一步一步的进行排查和定位，主要分析的方向就是服务端为什么没有调用 close。
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