'ab' 程序在收到大量请求后冻结，为什么？

Question

每当我使用“ab”对 Web 服务器进行基准测试时，它会在发送大量请求后冻结一段时间，直到 20 秒左右后才会继续。

考虑以下用 Ruby 编写的 HTTP 服务器模拟器：

require 'socket'

RESPONSE = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" +
           "Connection: close\r\n" +
           "\r\n" +
           "\r\n"

buffer = ""
server = TCPServer.new("127.0.0.1", 3000)  # Create TCP server at port 3000.
server.listen(1024)                        # Set backlog to 1024.
while true
    client = server.accept             # Accept new client.
    client.write(RESPONSE)             # Write a stock "HTTP" response.
    client.close_write                 # Shutdown write part of the socket.
    client.read(nil, buffer)           # Read all data from the socket.  
    client.close                       # Close it.
end

然后按如下方式运行 ab：

ab -n 45000 -c 10 http://127.0.0.1:3000/

在最初的几秒钟内，ab 按预期完成其工作并使用 100% CPU：

Benchmarking 127.0.0.1 (be patient)
Completed 4500 requests
Completed 9000 requests
Completed 13500 requests

在大约 13500 个请求之后，系统 CPU 使用率降至 0% 。 ab 似乎被什么东西冻结了。 问题不在服务器上，因为此时服务器正在调用accept()。 大约20秒后，ab就像什么都没发生一样继续运行，并且将再次使用100%的CPU，只是在几秒后再次冻结。

我怀疑内核中的某些东西正在限制连接，但是是什么以及为什么？ 我正在使用 OS X Leopard。 我在 Linux 上也看到过类似的行为，尽管冻结发生在请求数量多得多的情况下，而且发生的频率并不高。

这个问题使我无法运行大型 HTTP 基准测试。

Answer 1

听起来您的临时端口已经用完了。 要进行检查，请使用 netstat 命令并在 TIME_WAIT 状态。

在 Mac OS X 上，默认临时端口范围是 49152 到 65535，总共 16384 个端口。 您可以使用 sysctl 命令：

$ sysctl net.inet.ip.portrange.first net.inet.ip.portrange.last
net.inet.ip.portrange.first: 49152
net.inet.ip.portrange.last: 65535

一旦用完临时端口，您通常需要等待TIME_WAIT 状态到期（2 * 最大段生命周期），直到您可以重用特定端口号。 您可以通过将范围更改为从 32768 开始（Linux 和 Solaris 上的默认值）来将端口数量加倍。 （最大端口号为 65535，因此您无法增加高端端口号。）

$ sudo sysctl -w net.inet.ip.portrange.first=32768
net.inet.ip.portrange.first: 49152 -> 32768

请注意，官方指定的范围IANA 是 49152 到 65535，某些防火墙可能会假设动态分配的端口属于该范围。 您可能需要重新配置防火墙才能使用本地网络之外的更大范围。

还可以减少最大段生命周期（Mac OS X 上的 sysctl net.inet.tcp.msl），它控制 TIME_WAIT 状态的持续时间，但这很危险，因为它可能会导致旧连接与使用相同端口号的新连接混淆。 还有一些技巧涉及使用 SO_REUSEADDR 选项绑定到特定端口，或使用 SO_LINGER 选项关闭，但这些也可能导致新旧连接混淆，所以通常被认为是坏主意。

Answer 2

不要增加端口数量，而是更改 Mac OS X 上的 TIME_WAIT 长度。

这仅在开发中有效，但我现在可以向 ab 请求尽可能多的请求想要没有超时。

将默认超时设置为 1000 毫秒，如下所示：

$ sudo sysctl -w net.inet.tcp.msl=1000
net.inet.tcp.msl: 15000 -> 1000

其他答案中提到的 brianp.net 页面不再可用。 您可以从 互联网存档。

Answer 3

解决此问题的另一个选项是通过添加 "-k" 选项来启用 HTTP KeepAlive。 这将使 ab 重新使用 TCP 连接，因此不会耗尽所有可用端口。 例如：

ab -n 45000 -c 10 -k http://127.0.0.1:3000/