深入解析常见三次握手异常

在后端接口性能指标中一类重要的指标就是接口耗时。具体包括平均响应时间 TP90、TP99 耗时值等。这些值越低越好，一般来说是几毫秒，或者是几十毫秒。如果响应时间一旦过长，比如超过了 1 秒，在用户侧就能感觉到非常明显的卡顿。如果长此以往，用户可能就直接用脚投票，卸载我们的 App 了。

在正常情况下一次 TCP 连接耗时也就大约是一次 RTT 多一点。但事情不一定总是这么美好，总会有意外发生。在某些情况下，可能会导致连接耗时上涨、CPU 处理开销增加、甚至是超时失败。

今天飞哥就来说一下我在线上遇到过的那些 TCP 握手相关的各种异常情况。

一、客户端 connect 异常

端口号和 CPU 消耗这二者听起来感觉没啥太大联系。但我却遭遇过因为端口号不足导致 CPU 消耗大幅上涨的情况。来听飞哥分析分析为啥会出现这种问题！

客户端在发起 connect 系统调用的时候，主要工作就是端口选择（参见TCP连接中客户端的端口号是如何确定的？）。

在选择的过程中，有个大循环，从 ip_local_port_range 的一个随机位置开始把这个范围遍历一遍，找到可用端口则退出循环。如果端口很充足，那么循环只需要执行少数几次就可以退出。但假设说端口消耗掉很多已经不充足，或者干脆就没有可用的了。那么这个循环就得执行很多遍。我们来看下详细的代码。

//file:net/ipv4/inet_hashtables.c
int __inet_hash_connect(...)
{
 inet_get_local_port_range(