netstat和tcp

使用 netstat

　　netstat 命令是 linux 下一个很是有用的命令，顾名思义，其做用是查询当前的网络状态。
　　以最经常使用的查询 TCP 链接状态为例，在 Shell 里运行如下命令：

netstat -an | awk '/tcp/ {print $6}' | sort | uniq -c

　　你会看到当前全部 TCP 链接的状态计数：

　　有更高追求的程序员，可能会想吧结果美化一下。好比，使用下面的命令：

netstat -n | awk '/^tcp/ {++state[$NF]} END {for(key in state) print key,"\t",state[key]}'

　　你会获得以下的结果：

　　上述两个命令的结果不一样，是由于我运行命令的时机不一样，他们的意义是同样的，仅仅只有格式的区别。

分析 TCP 状态

　　这些状态有什么含义呢？咱们首先看一下 TCP 状态转换图：

TCP 状态转换图

　　总结各状态大体意义以下：

　　CLOSED 初始状态。
　　LISTEN 服务端处于监听状态，能够接受链接。
　　SYN_SENT 客户端链接并发送 SYN 报文，进入 SYN_SENT 状态，等待服务端确认。
　　SYN_RCVD 服务端接受到了 SYN 报文，当收到客户端的 ACK 报文后，会进入到 ESTABLISHED 状态。
　　ESTABLISHED 链接已经创建，进入数据传输状态。
　　FIN_WAIT_1 创建链接后，其中一方请求终止链接，等待对方的 FIN 报文。
　　FIN_WAIT_2 半链接，有一方要求关闭链接，但另外还告诉对方，我还有数据须要传输，稍后再关闭链接。
　　TIME_WAIT 收到了对方的 FIN 报文，并发送出了 ACK 报文，2MSL 后便可回到 CLOSED 可用状态。
　　CLOSE_WAIT 等待关闭。
　　CLOSING 当发送 FIN 报文后，并未收到对方的 ACK 报文，却收到了 FIN 报文，表示双方都正在关闭链接。
　　LAST_ACK 被动关闭一方在发送 FIN 报文后，最后等待对方的 ACK 报文。

　　其中 SYN_RECV、ESTABLISHED、TIME_WAIT 是对咱们比较有意义的几个状态。

SYN_RECV

　　表示正在等待处理的请求数。SYN_RECV 过多或居高不下，能够理解为服务器并不能及时处理全部的请求。这时要考虑进行效率优化，或增长更多的服务器；

ESTABLISHED

　　表示正在进行数据传输的请求数。一般与在线人数和并发相关，能够做为服务器负载能力的一项指标。

TIME_WAIT

　　表示处理完毕，等待超时结束的请求数。若 TIME_WAIT 过多，可调整内核参数进行优化，若仍无效，则需注意是否遭到了恶意攻击。如有大量的 SYN_RECEIVED、TIME_WAIT、FIN_WAIT_1 等状态存在，而 ESTABLISHED 不多，则可初步判断存在 DDOS 攻击。

关于 TIME_WAIT

　　主动关闭的一方在发送最后一个 ACK 报文后，就会进入 TIME_WAIT 状态，停留 2MSL（max segment lifetime）。

　　TCP/IP 协议中如此设计，主要有两个缘由：

1. 防止上一次链接中的包，迷路后从新出现，影响新链接。 通过 2MSL，上一次链接中全部的重复包都会消失。

2. 可靠的关闭 TCP 链接。 主动关闭方发送的最后一个 ACK(FIN) 报文，有可能丢失，这时被动方会从新发送 FIN 报文, 若是这时主动方处于 CLOSED 状态 ，就会响应 RST 报文而不是 ACK 报文。因此主动方要处于 TIME_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。

　　TIME_WAIT 并不会占用太多资源，除非受到恶意攻击。

优化 TIME_WAIT

　　经过调整内核参数，能够缓解 TIME_WAIT 过多的状况。
　　首先打开配置文件 vim /etc/sysctl.conf，修改如下配置：

# 表示开启 SYN cookies。当出现 SYN 等待队列溢出时，启用 cookies 来处理，可防范少许 SYN 攻击，默认为 0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

# 表示开启重用。容许将 TIME-WAIT sockets 从新用于新的 TCP 链接，默认为 0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

# 表示开启 TCP 链接中 TIME-WAIT sockets 的快速回收，默认为 0，表示关闭；
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

# 修改系統默认的 TIMEOUT 时间
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

　　而后执行以命令 /sbin/sysctl -p 让参数生效。