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Tomcat各种网络异常场景解决方案及优化

Java Socket网络编程常见的异常有哪些，然后通过一个实验来重现其中的Connection reset异常，并且通过配置Tomcat的参数来解决这个问题。

异常场景java.net.SocketTimeoutException超时异常，超时分为

连接超时

在调用Socket.connect方法的时候超时，大多因为网络不稳定读取超时

调用Socket.read方法时超时。不一定是因为网络延迟，很可能下游服务的响应时间过长java.net.BindException: Address already in use: JVM_Bind端口被占用。

当服务器端调用

new ServerSocket(port)或Socket.bind函数若端口已被占用，就会抛该异常。

可以用

代码语言：javascript复制netstat –an

查看端口被谁占用了，换个空闲端口即可。

java.net.ConnectException: Connection refused: connect连接被拒绝。

当客户端调用

new Socket(ip, port)或Socket.connect函数原因是：

未找到指定IP的机器机器存在，但该机器上没有开启指定监听端口解决方案从客户端机器ping一下服务端IP：

ping不通，看看IP是不是写错了？ping通，需要确认服务端的服务是不是挂了？java.net.SocketException: Socket is closed连接已关闭。

通信的一方主动关闭了Socket连接（调用了Socket的close方法），接着又对Socket连接进行了读写操作，这时os会报“Socket连接已关闭”。

java.net.SocketException: Connection reset/Connect reset by peer: Socket write error连接被重置。

通信的一方已将Socket关闭，可能是主动关闭或是因为异常退出，这时如果通信的另一方还在写数据，就会触发这个异常（Connect reset by peer）若对方还在尝试从TCP连接中读数据，则会抛出Connection reset异常。为了避免这些异常发生，在编写网络通信程序时要确保：

程序退出前要主动关闭所有的网络连接检测通信的另一方的关闭连接操作，当发现另一方关闭连接后自己也要关闭该连接。java.net.SocketException: Broken pipe通信管道已坏。

发生这个异常的场景是，通信的一方在收到“Connect reset by peer: Socket write error”后，如果再继续写数据则会抛出Broken pipe异常，解决方法同上。

java.net.SocketException: Too many open files进程打开文件句柄数超过限制。

触发场景当并发用户数比较大时。

因为每创建一个Socket连接就需一个文件句柄，而且服务端程序在处理请求时可能也需要打开一些文件。

可通过

代码语言：javascript复制lsof -p pid查看进程打开了哪些文件，是否有资源泄露，即进程打开的这些文件本应该被关闭，但由于程序的Bug而没有被关闭。

若无资源泄露，可通过设置增加最大文件句柄数：通过

代码语言：javascript复制ulimit -a查看系统目前资源限制，通过

代码语言：javascript复制ulimit -n 10240修改最大文件数。

Tomcat网络参数maxConnectionsacceptCountTCP连接的建立过程客户端向服务端发送SYN包，服务端回复SYN＋ACK，同时将这个处于SYN_RECV状态的连接保存到半连接队列。

客户端返回ACK包完成三次握手，服务端将ESTABLISHED状态的连接移入accept队列，等待应用程序（Tomcat）调用accept方法将连接取走。

这里涉及两个队列：

半连接队列：保存SYN_RECV状态的连接

队列长度由net.ipv4.tcp_max_syn_backlog设置accept队列：保存ESTABLISHED状态的连接

队列长度为min(net.core.somaxconn，backlog)。其中backlog是我们创建ServerSocket时指定的参数，最终会传递给listen方法：代码语言：javascript复制int listen(int sockfd, int backlog);若设置的backlog大于net.core.somaxconn，accept队列的长度将被设置为net.core.somaxconn，而这个backlog参数就是Tomcat中的acceptCount参数，默认值100，但请注意net.core.somaxconn默认值128。

在高并发情况下当Tomcat来不及处理新连接时，这些连接都被堆积在accept队列，而acceptCount参数可以控制accept队列长度。超过该长度，内核会向客户端发送RST，这样客户端会触发“Connection reset”异常。

Tomcat#maxConnections 指Tomcat在任意时刻接收和处理的最大连接数。

当Tomcat接收的连接数达到maxConnections时，Acceptor线程不会再从accept队列取走连接，这时accept队列中的连接会越积越多。

maxConnections的默认值与连接器类型有关：

NIO的默认值是10000APR默认是8192所以Tomcat

代码语言：javascript复制最大并发连接数 = maxConnections + acceptCount若acceptCount

设置过大

请求等待时间会比较长设置过小

高并发情况下，客户端会立即触发Connection reset异常TIME_WAIT通过netstat命令发现有大量的TCP连接处在TIME_WAIT状态，请问这是为什么？它可能会带来什么样的问题呢？

增大accept队列长度会使得Tomcat并发短连接数暴增，势必导致服务器处理完请求后，需主动断开连的连接数增加；

TCP 连接处在 TIME_WAIT 状态，是TCP协议规定的，四次挥手时主动关闭方所处的一个状态。断开连接时四次挥手的最后一个阶段，客户端要等待2MSL，保证服务端收到客户端ack（如果服务端没有收到最后一次挥手ack会重试，这时客户端需重新发送ack），所以在这个时间段内不会释放端口，若并发量过大会导致大量time_wait；一旦达到上限将导致服务器拒绝服务。

Tomcat网络调优实战复现流量高峰时accept队列堆积场景，即会导致客户端触发“Connection reset”异常，然后调参解决。

步骤JMeter 创建一个测试计划、一个线程组、一个请求。

测试计划：

线程组（线程数这里设置为1000，模拟大流量）：

请求（请求的路径是Tomcat自带的例子程序）：

2.启动Tomcat。

3.开启JMeter测试，在View Results Tree中会看到大量失败的请求，请求的响应里有“Connection reset”异常，也就是前面提到的，当accept队列溢出时，服务端的内核发送了RST给客户端，使得客户端抛出了这个异常。

修改内核参数，在/etc/sysctl.conf中增加一行net.core.somaxconn=2048，然后执行命令sysctl -p

修改Tomcat参数acceptCount为2048，重启Tomcat

再次启动JMeter，这次所有请求会成功，看不到异常了。我们可以通过下面的命令看到系统中ESTABLISHED的连接数增大了，这是因为我们加大了accept队列的长度。