Tomcat-connector的微调(1): acceptCount参数

对于acceptCount这个参数，含义跟字面意思并不是特别一致（个人感觉），容易跟maxConnections,maxThreads等参数混淆；实际上这个参数在tomcat里会被映射成backlog:

static {
    replacements.put("acceptCount", "backlog");
    replacements.put("connectionLinger", "soLinger");
    replacements.put("connectionTimeout", "soTimeout");
    replacements.put("rootFile", "rootfile");
}

backlog表示积压待处理的事物，是socket的参数，在bind的时候传入的，比如在Endpoint里的bind方法里：

public void bind() throws Exception {

    serverSock = ServerSocketChannel.open();
    ...
    serverSock.socket().bind(addr,getBacklog());
    ...
}

这个参数跟tcp底层实现的半连接队列和完全连接队列有什么关系呢？我们在tomcat默认BIO模式下模拟一下它的效果。

模拟的思路还是简单的通过shell脚本，建立一个长连接发送请求，持有20秒再断开，好有时间观察网络状态。注意BIO模式下默认超过75%的线程时会关闭keep-alive，需要把这个百分比调成100，这样就不会关闭keep-alive了。修改后的connector如下，最后边的三行参数是新增的：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
    connectionTimeout="20000"
    redirectPort="8443"        

    maxThreads="1"
    disableKeepAlivePercentage="100"
    acceptCount="2"
/>

上面的配置里我们把tomcat的最大线程数设置为1个，一直开启keep-alive，acceptCount设置为2。在linux上可以通过ss命令检测参数是否生效:

$ ss -ant  
State       Recv-Q Send-Q     Local Address:Port     Peer Address:Port
LISTEN      0      2          :::7001                :::*

可以看到7001端口是LISTEN状态，send-q的值是2，也就是我们设置的backlog的值。如果我们不设置，tomcat默认会设置为100，java则默认是50。

然后用下面的脚本模拟一次长连接：

$ { 
    echo -ne "POST /main HTTP/1.1\nhost: localhost:7001\n\n";
    sleep 20
  } | telnet localhost 7001

这个时候看服务器端socket的状况，是ESTABLISHED，并且Recv-Q和Send-Q都是没有堆积的，说明请求已经处理完

$ netstat -an | awk 'NR==2 || $4~/7001/'
Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
tcp4       0      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.54453        ESTABLISHED

现在我们模拟多个连接：

$ for i in {1..5}; do 
    ( 
        {
          echo -ne "POST /main HTTP/1.1\nhost: localhost:7001\n\n"; 
          sleep 20
        } | telnet localhost 7001
    )&;  
  done 

上面发起了5个链接，服务器端只有1个线程，只有第一个连接上的请求会被处理，另外4次连接，有2个连接还是完成了建立(ESTABLISHED状态)，还有2个连接则因为服务器端的连接队列已满，没有响应，发送端处于SYN_SENT状态。下面列出发送端的tcp状态：

$ netstat -an | awk 'NR==2 || $5~/7001/'
Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
tcp4       0      0  127.0.0.1.51389        127.0.0.1.7001         SYN_SENT
tcp4       0      0  127.0.0.1.51388        127.0.0.1.7001         SYN_SENT
tcp4       0      0  127.0.0.1.51387        127.0.0.1.7001         ESTABLISHED
tcp4       0      0  127.0.0.1.51386        127.0.0.1.7001         ESTABLISHED
tcp4       0      0  127.0.0.1.51385        127.0.0.1.7001         ESTABLISHED

再看tomcat端的状态：

$ netstat -an | awk 'NR==2 || $4~/7001/'
Proto Recv-Q Send-Q  Local Address          Foreign Address        (state)
tcp4      45      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.51387        ESTABLISHED
tcp4      45      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.51386        ESTABLISHED
tcp4       0      0  127.0.0.1.7001         127.0.0.1.51385        ESTABLISHED

有3个链接，除了第一条连接请求的Recv-Q是0，另外两个连接的Recv-Q则有数据堆积(大小表示发送过来的字节长度)。注意，在ESTABLISHED状态下看到的Recv-Q或Send-Q的大小与在LISTEN状态下的含义不同，在LISTEN状态下的大小表示队列的长度，而非数据的大小。

从上面的模拟可以看出acceptCount参数是指服务器端线程都处于busy状态时(线程池已满)，还可接受的连接数，即tcp的完全连接队列的大小。对于完全队列的计算，在linux上是：

min(backlog,somaxconn) 

即backlog参数和proc/sys/net/core/somaxconn这两个值哪个小选哪个。

不过acceptCount/backlog参数还不仅仅决定完全连接队列的大小，对于半连接队列也有影响。参考同事飘零的blog，在linux 2.6.20内核之后，它的计算方式大致是：

table_entries = min(min（somaxconn，backlog）,tcp_max_syn_backlog)
roundup_pow_of_two(table_entries + 1)

第二行的函数roundup_pow_of_two表示取最近的2的n次方的值，举例来说：假设somaxconn为128，backlog值为50，tcp_max_syn_backlog值为4096，则第一步计算出来的为50，然后roundup_pow_of_two(50 + 1),找到比51大的2的n次方的数为64，所以最终半连接队列的长度是64。

所以对于acceptCount这个值，需要慎重对待，如果请求量不是很大，通常tomcat默认的100也ok，但若访问量较大的情况，建议这个值设置的大一些，比如1024或更大。如果在tomcat前边一层对synflood攻击的防御没有把握的话，最好也开启syn cookie来防御。