4.5 TCP优化

TCP 三次握手的性能提升

三次握手的过程在一个 HTTP 请求的平均时间占比 10% 以上，所以要正确使用三次握手的中参数，需要先用netstat命令查看是哪个握手阶段出了问题，主动发起连接的客户端优化相对简单些，而服务端需要监听端口，属于被动连接方，其间保持许多的中间状态，优化方法相对复杂一些。

客户端优化

调整SYN报文重传次数

三次握手建立连接的首要目的是「同步序列号」。只有同步序列号才有可靠传输，SYN 的全称就叫 Synchronize Sequence Numbers（同步序列号）。

客户端作为主动发起连接方，首先发送SYN包，于是客户端连接会处于SYN_SENT状态,客户端没有收到服务端传过来的ACK+SYN就会重传SYN，重发的次数由 tcp_syn_retries 参数控制，默认是 5 次；每次超时时间是上一次的2倍。可以根据网络的稳定性和目标服务器的繁忙程度修改 SYN 的重传次数，调整客户端的三次握手时间上限。

服务端优化

调整SYN 半连接队列长度

要想增大半连接队列，不能只单纯增大 tcp_max_syn_backlog 的值，还需一同增大 somaxconn 和 backlog，也就是增大 accept 队列。否则，只单纯增大 tcp_max_syn_backlog 是无效的。

如果 SYN 半连接队列已满，只能丢弃连接吗？

开启 syncookies 功能就可以在不使用 SYN 半连接队列的情况下成功建立连接。

调整 SYN+ACK 报文重传次数

客户端收到服务端的ACK+SYN后恢复ACK给服务器，同时客户端连接状态由SYN-SENT变为ESTABLELISHED，表示连接建立成功，服务端需要接收到客户端的ACK才会变成ESTABLELISHED，如果没收到客户端的ACK就会重传ACK+SYN同时一直处于 SYN_RCV 状态。

当网络繁忙、不稳定时，报文丢失就会变严重，此时应该调大重发次数。反之则可以调小重发次数。修改重发次数的方法是，调整 tcp_synack_retries 参数。

调整accept队列长度

服务器收到ACK后建立连接成功，此时内核会把连接从半连接队列中移除，然后创建新的完全连接，并将其添加到accept队列，等待进程调用accept函数时把连接取出来。

如果进程不能及时地调用 accept 函数，就会造成 accept 队列（也称全连接队列）溢出，最终导致建立好的 TCP 连接被丢弃。

如何查看accept连接队列已满

netstat -s 可以隔几秒钟执行下，如果这个数字一直在增加的话，说明 accept 连接队列偶尔满了。

如何绕过三次握手

TCP Fast Open 功能需要客户端和服务端同时支持，才有效果，使得 HTTP 请求减少了 1 个 RTT 的时间

TCP三次握手优化总结

TCP 四次挥手的性能提升

主动方优化，关闭连接的方式通常有两种，分别是 RST 报文关闭和 FIN 报文关闭。

close函数和shutdown函数有什么区别？

调用了 close 函数意味着完全断开连接，完全断开不仅指无法传输数据，而且也不能发送数据。此时，调用了 close 函数的一方的连接叫做「孤儿连接」，如果你用 netstat -p 命令，会发现连接对应的进程名为空。

使用 close 函数关闭连接是不优雅的。于是，就出现了一种优雅关闭连接的 shutdown 函数，它可以控制只关闭一个方向的连接：

主动方的优化

调整FIN报文重传次数

第一次挥手，调整tcp_orphan_retries参数，降低

调整FIN WAIT2状态的时间

主动方收到ACK后进入FIN—WAIT2状态，表示主动方的发送通道已经关闭，接下来将等待对方发送FIN报文，关闭对方的发送通道。

如果此时连接使用shutdown函数关闭的，连接可以一直处于FIN—WAIT2状态，因为还可以继续发送或接收数据。但是对于close函数关闭的孤儿连接，由于无法再发送和接收数据，所以这个状态不可持续太久，，而 tcp_fin_timeout 控制了这个状态下连接的持续时长，默认值是 60 秒：