TCP SYN, ACK 재전송

TCP SYN, ACK 재전송

다음 네트워크 추적은 Debian Linux를 실행하는 Raspberry PI에 기록되었습니다. 어떤 이유로 Raspberry는 패킷 #36995를 보지 못하는 것 같습니다. tcp_synack_retries 제한에 도달할 때까지 어리석게도 SYN,ACK를 반복합니다.

무엇이 잘못될 수 있는지 아시나요? 이는 두 장치 간의 대부분의 데이터 전송에서 관찰되는 패턴입니다.

커널을 3.18.11에서 4.1.20+로 업데이트해 보았습니다. 포트 44269 뒤에 있는 서비스는 Oracle JRE 1.8.0-b132(아래 발췌)에서 실행되는 Java 프로그램입니다.

CloudShark에서 확인해 보세요.https://www.cloudshark.org/captures/9a562c79855a

No.     Time           Source                Destination           Protocol Length Info
  36988 0.000000000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      66     62935 > 44269 [SYN] Seq=0 Win=65535 Len=0 MSS=1460 WS=2 SACK_PERM=1
  36989 0.000302000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      66     44269 > 62935 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 WS=64
  36991 0.001051000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     62935 > 44269 [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=0
  36995 0.046655000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      425    62935 > 44269 [PSH, ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=371
  37051 0.942187000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      66     44269 > 62935 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 WS=64
  37052 0.001155000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     [TCP Dup ACK 36995#1] 62935 > 44269 [ACK] Seq=372 Ack=1 Win=65700 Len=0
  37183 1.998841000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      66     44269 > 62935 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 WS=64
  37184 0.001005000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     [TCP Dup ACK 36995#2] 62935 > 44269 [ACK] Seq=372 Ack=1 Win=65700 Len=0
  37188 0.054728000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      425    [TCP Retransmission] 62935 > 44269 [PSH, ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=371
  37299 1.756498000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     62935 > 44269 [FIN, ACK] Seq=372 Ack=1 Win=65700 Len=0
  37429 2.187771000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      66     44269 > 62935 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 WS=64
  37430 0.001090000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     [TCP Dup ACK 37299#1] 62935 > 44269 [ACK] Seq=373 Ack=1 Win=65700 Len=0
  37579 2.062723000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      425    [TCP Retransmission] 62935 > 44269 [FIN, PSH, ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=371
  37964 5.936190000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      66     44269 > 62935 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 WS=64
  37965 0.001178000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     [TCP Dup ACK 37579#1] 62935 > 44269 [ACK] Seq=373 Ack=1 Win=65700 Len=0
  38357 6.184544000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      425    [TCP Retransmission] 62935 > 44269 [FIN, PSH, ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=371
  39002 9.814283000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      66     44269 > 62935 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 WS=64
  39003 0.001056000    192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      60     [TCP Dup ACK 38357#1] 62935 > 44269 [ACK] Seq=373 Ack=1 Win=65700 Len=0
  39935 14.424503000   192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      425    [TCP Retransmission] 62935 > 44269 [FIN, PSH, ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=371
  43097 48.376598000   192.168.1.150         192.168.1.200         TCP      425    [TCP Retransmission] 62935 > 44269 [FIN, PSH, ACK] Seq=1 Ack=1 Win=65700 Len=371
  43098 0.000295000    192.168.1.200         192.168.1.150         TCP      54     44269 > 62935 [RST] Seq=1 Win=0 Len=0

자바 서버:

@Override
public void run()
{
    LOG.info("Opening listen socket on port " + port);
    try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port))
    {
        while (true)
        {
            Socket socket;
            try
            {
                LOG.debug("Listening on port {} for a client to connect...", port);
                socket = serverSocket.accept();
                LOG.debug("Client connected! Creating worker-thread for " + socket.getInetAddress().getHostName() + ":"
                        + socket.getPort());
                new WorkerThread(socket).start();
            }
            catch (IOException e)
            {
                LOG.error("Failed to listen for a connection", e);
                continue;
            }
        }
    }
    catch (IOException e)
    {
        LOG.error("Failed to open listen socket", e);
        LOG.info("----------SOFTWARE TERMINATED----------");
        System.exit(1);
    }
}

편집 1:netstat -s청취 대기열이 상당히 많이 오버플로되는 것을 확인했습니다 .

netstat -s | grep -i list
    226094 times the listen queue of a socket overflowed
    226094 SYNs to LISTEN sockets dropped

이를 통해 백로그의 크기를 확인할 수 있었습니다.128( cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog). 2048로 늘렸지만 실제로 문제가 해결되지 않았습니다.

약간 다른 문제를 설명하는 다른 게시물(serverfault의 #646604, 여기 평판이 너무 낮기 때문에 링크할 수 없음)을 찾았지만 Linux 커널에서 책임 있는 부분을 찾는 데 도움이 되었습니다: lxr.free-electrons com/. 소스/net/ipv4/tcp_ipv4.c#L1274

1274         if (sk_acceptq_is_full(sk))
1275                 goto exit_overflow;

1346 exit_overflow:
1347         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
1348 exit_nonewsk:
1349         dst_release(dst);
1350 exit:
1351         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENDROPS);
1352         return NULL;

여기에서는 애플리케이션의 승인 대기열이 오버플로되면 두 카운터가 동시에 계산된다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 이제 제한 사항/병목 현상이 있는지 확인하기 위해 Java 애플리케이션에 초점을 맞추고 있습니다.

편집 2: 추가 조사를 통해 이 현상을 매우 잘 설명하는 다음 기사를 발견했습니다.http://veithen.github.io/2014/01/01/how-tcp-backlog-works-in-linux.html

간단히 말해서 Linux에는 애플리케이션이 accept() 호출을 통해 새 연결을 가져오기 전에 새 연결을 유지하는 두 개의 대기열이 있습니다.

  • SYN 대기열의 길이는 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog에 의해 정의됩니다.
  • Listen() 호출의 backlog 매개변수에 의해 길이가 결정되는 대기열 승인

내 경우에는 후자가 넘쳤습니다. Java는 ServerSocket() 구현에서 Listen() 호출을 캡슐화하고 백로그를 고정 크기 50으로 설정합니다. 이는 다음을 통해 볼 수 있습니다 ss -l.

State      Recv-Q Send-Q      Local Address:Port          Peer Address:Port
LISTEN     51     50                     :::44269                   :::*

이제 문제는 왜 Java가 승인 대기열을 충분히 빨리 지우지 못하는가입니다.

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