CLOSE_WAIT问题分析

问题描述：

在做websocket压测的时候，在一台4核8G服务器上，创建2w长连接，压测完成后，客户端同时断开2w连接，瞬时服务端服务器CPU被打满，服务端存在大量CLOSE_WAIT状态连接，因连接不释放和CPU持续打满，导致服务不可用。

TCP三次握手：

第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x；（x 是随机生成的一个 int 数值）然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认；

第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1)；同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为 y （y 是随机生存的一个 int 数值）；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，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报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

TCP四次挥手：

第一次挥手：Client （可以使客户端，也可以是服务器端），设置Sequence Number和Acknowledgment Number，向 Server发送一个FIN报文段；此时，Client 进入FIN_WAIT_1状态；这表示 Client 没有数据要发送给 Server了。（客户端发送第一次挥手后，就不能在向 服务端发送数据了）

第二次挥手：Server 收到了 Client 发送的FIN报文段，向 Client 回一个ACK报文段，Acknowledgment Number 为 Sequence Number 加 1；Client 进入 FIN_WAIT_2 状态；Server 告诉 Client ，我“同意”你的关闭请求（Server 第一次响应后，还可以继续向 Client 发送数据，这里只是告诉 Client ，我收到你发送的关闭请求）

第三次挥手：Server 向 Client 发送 FIN 报文段，请求关闭连接，同时 Server 进入 CLOSE_WAIT 状态；（当 Server 的数据响应完成后，再告诉 Client，我这边也可以关闭请求了， 这时Server 就不能再向 Client 发送数据了）

第四次挥手：Client 收到 Server 发送的 FIN 报文段，向 Server 发送 ACK 报文段，然后 Client 进入TIME_WAIT 状态；Server 收到 Client 的 ACK 报文段以后，就关闭连接；此时，Client等待2MSL后依然没有收到回复，则证明 Server 端已正常关闭，那好，Client 也可以关闭连接了。

 

 

 

 

 

通常，CLOSE_WAIT 状态在服务器停留时间很短，如果你发现大量的 CLOSE_WAIT 状态，那么就意味着被动关闭的一方没有及时发出 FIN 包，一般有如下几种可能：程序问题：如果代码层面忘记了 close 相应的 socket 连接，那么自然不会发出 FIN 包，从而导致 CLOSE_WAIT 累积；或者代码不严谨，出现死循环之类的问题，导致即便后面写了 close 也永远执行不到。响应太慢或者超时设置过小：如果连接双方不和谐，一方不耐烦直接 timeout，另一方却还在忙于耗时逻辑，就会导致 close 被延后。响应太慢是首要问题，不过换个角度看，也可能是 timeout 设置过小。BACKLOG 太大：此处的 backlog 不是 syn backlog，而是 accept 的 backlog，如果 backlog 太大的话，设想突然遭遇大访问量的话，即便响应速度不慢，也可能出现来不及消费的情况，导致多余的请求还在队列里就被对方关闭了。