netstat和tcp

使用 netstat

　　netstat 命令是 linux 下一個很是有用的命令，顧名思義，其做用是查詢當前的網絡狀態。
　　以最經常使用的查詢 TCP 鏈接狀態爲例，在 Shell 裏運行如下命令：

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

　　你會看到當前全部 TCP 鏈接的狀態計數：

　　有更高追求的程序員，可能會想吧結果美化一下。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]}'

　　你會獲得以下的結果：

　　上述兩個命令的結果不一樣，是由於我運行命令的時機不一樣，他們的意義是同樣的，僅僅只有格式的區別。

分析 TCP 狀態

　　這些狀態有什麼含義呢？咱們首先看一下 TCP 狀態轉換圖：

TCP 狀態轉換圖

　　總結各狀態大體意義以下：

　　CLOSED 初始狀態。
　　LISTEN 服務端處於監聽狀態，能夠接受鏈接。
　　SYN_SENT 客戶端鏈接併發送 SYN 報文，進入 SYN_SENT 狀態，等待服務端確認。
　　SYN_RCVD 服務端接受到了 SYN 報文，當收到客戶端的 ACK 報文後，會進入到 ESTABLISHED 狀態。
　　ESTABLISHED 鏈接已經創建，進入數據傳輸狀態。
　　FIN_WAIT_1 創建鏈接後，其中一方請求終止鏈接，等待對方的 FIN 報文。
　　FIN_WAIT_2 半鏈接，有一方要求關閉鏈接，但另外還告訴對方，我還有數據須要傳輸，稍後再關閉鏈接。
　　TIME_WAIT 收到了對方的 FIN 報文，併發送出了 ACK 報文，2MSL 後便可回到 CLOSED 可用狀態。
　　CLOSE_WAIT 等待關閉。
　　CLOSING 當發送 FIN 報文後，並未收到對方的 ACK 報文，卻收到了 FIN 報文，表示雙方都正在關閉鏈接。
　　LAST_ACK 被動關閉一方在發送 FIN 報文後，最後等待對方的 ACK 報文。

　　其中 SYN_RECV、ESTABLISHED、TIME_WAIT 是對咱們比較有意義的幾個狀態。

SYN_RECV

　　表示正在等待處理的請求數。SYN_RECV 過多或居高不下，能夠理解爲服務器並不能及時處理全部的請求。這時要考慮進行效率優化，或增長更多的服務器；

ESTABLISHED

　　表示正在進行數據傳輸的請求數。一般與在線人數和併發相關，能夠做爲服務器負載能力的一項指標。

TIME_WAIT

　　表示處理完畢，等待超時結束的請求數。若 TIME_WAIT 過多，可調整內核參數進行優化，若仍無效，則需注意是否遭到了惡意攻擊。如有大量的 SYN_RECEIVED、TIME_WAIT、FIN_WAIT_1 等狀態存在，而 ESTABLISHED 不多，則可初步判斷存在 DDOS 攻擊。

關於 TIME_WAIT

　　主動關閉的一方在發送最後一個 ACK 報文後，就會進入 TIME_WAIT 狀態，停留 2MSL（max segment lifetime）。

　　TCP/IP 協議中如此設計，主要有兩個緣由：

1. 防止上一次鏈接中的包，迷路後從新出現，影響新鏈接。 通過 2MSL，上一次鏈接中全部的重複包都會消失。

2. 可靠的關閉 TCP 鏈接。 主動關閉方發送的最後一個 ACK(FIN) 報文，有可能丟失，這時被動方會從新發送 FIN 報文, 若是這時主動方處於 CLOSED 狀態 ，就會響應 RST 報文而不是 ACK 報文。因此主動方要處於 TIME_WAIT 狀態，而不能是 CLOSED 。

　　TIME_WAIT 並不會佔用太多資源，除非受到惡意攻擊。

優化 TIME_WAIT

　　經過調整內核參數，能夠緩解 TIME_WAIT 過多的狀況。
　　首先打開配置文件 vim /etc/sysctl.conf，修改如下配置：

# 表示開啓 SYN cookies。當出現 SYN 等待隊列溢出時，啓用 cookies 來處理，可防範少許 SYN 攻擊，默認爲 0，表示關閉；
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

# 表示開啓重用。容許將 TIME-WAIT sockets 從新用於新的 TCP 鏈接，默認爲 0，表示關閉；
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

# 表示開啓 TCP 鏈接中 TIME-WAIT sockets 的快速回收，默認爲 0，表示關閉；
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

# 修改系統默認的 TIMEOUT 時間
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

　　而後執行以命令 /sbin/sysctl -p 讓參數生效。