connect timed out问题排查

最近观察到日志上偶现一个错误:

feign.RetryableException: connect timed out executing POST http://service_name/a/b
java.net.SocketTimeoutException: connect timed out

该问题很清晰,就是发起http请求时,构建TCP连接时发生了超时问题。

由于是偶现的,频率不高所以一开始没有足够重视,直到上了k8s之后频率颇高。一开始没有把这个问题聚焦到配置ribbon.ConnectionTimeout参数上,因为默认使用的统一配置,没成想居然这里有个小坑。

为了排查该问题,我找到运维同学在生产环境低峰期通过tcpdump命令进行抓包,参考命令如下:tcpdump -i eth0 dst host \( ....(IP地址).. \) and port 5000 -w /root/connect_timeout.cap &,由于是偶现的问题,所以抓包过程时间较长,所幸在低峰期出现了一次。在几百兆的里找哪些有问题的包,确实不好找。

好在我们异常调用栈了打印了案发现场的时间:2021-07-05 09:20:35.954 ERROR 1 --- [nio-5000-exec-3]

使用wireshake前,我调整了两个配置项:
1、修改View -> Time Diaplay Formate,选择Date and Time of Day
2、修改Preferences -> Protocols -> TCP,去掉Relative sequence number

通过时间找到了两个非常可疑的包,如下:


image.png

为何说这两个包可疑:

1、它的时间跟异常调用栈的时间很接近,一秒左右的时间。
2、它只有SYN包,其他包没有,一个正常的http请求必须是完整的三次握手在前。
3、它向服务方发送了RST包。

胡思乱想:

1、在34秒的时候发出SYN包,之后等待服务端响应ACK
2、在1秒后由于没有收到ACK包,所以响应了ConnectinTimeout超时?要满足这里,应用程序需要将ConnectinTimeout设置为1秒
3、在超时异常后,客户端终止了本次TCP连接的建立,但是此时收到了服务端的ACK包。(由于运维同学的命令写的有问题,导致没有把服务端的ACK包抓下来,去掉dst即可)
4、客户端收到这个包之后,由TCP协议栈回复了服务端一个RST包终止连接的建立。

那么ConnectinTimeout导致配置了多少?程序上找了半天也没有找到相关的配置,只找到一个配置项如下ribbon.ReadTimeout: 2000,那么默认的ConnectinTimeout是多少?没成想居然真的是1s,如下图:

image.png

猜测

ConnectinTimeout上调5s将会出现什么情况? 理论上在建立TCP连接时发送SYN将会由于超时而重复发送,重试次数配置参数为net.ipv4.tcp_syn_retries,我们的机器默认是6,而重试的是具备时间间隔的,大致为【1,3,7,15,31,63】,间隔为s。

  • 所以如果SYN持续丢包,最多将会见到6个TCP Retransmission
  • 综合当前的情况来看,可能会在1s, 之后收到来自服务端的ACK包,此时即可完成连接的建立,
  • 如果未收到则大概会在第二次发出重复SYN包后超时,之后再收到服务端ACK将会回复RST

最终我将ConnectiTimeout调整为3s,这两天抓包观察,偶尔可以看到一个重发的syn包,与猜测基本一致。

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