netstat統計的tcp串連數與?proc?pid?fd下socket類型fd數量不一致的分析

標籤：ring   div   apt-get   rem   row   jvm   通知   tar   lan   

最近，線上一個應用，發現socket數緩慢增長，並且不回收，超過警告線之後，被營運監控自動重啟了。

首先到zabbix上觀察JVM記錄，發現JVM-Perm space最近兩周沒有資料，猜測是程式從JDK7切換到JDK8了。問過開發人員之後，程式已經很久沒有重啟了，最近才重新發布的。而在這期間，線上的Java運行環境已經從JDK7升級到JDK8了。

因為jdk8裡沒有Perm space了，換成了Metaspace。

###netstat
到線上伺服器上，用netstat來統計進程的connection數量。

1	netstat -antp | grep pid | wc -l

發現比zabbix上的統計socket數量要少100多，netstat統計只有100多，而zabbix上監控資料有300多。

於是到/proc/$pid/fd下統計socket類型的fd數量：

12	cd /proc/$pid/fdls -al | grep socket | wc -l

探索資料和zabbix上的資料一致。

###netstat是怎麼統計的

####下載netstat的原始碼
http://unix.stackexchange.com/questions/21503/source-code-of-netstat

1	apt-get source net-tools

從netstat的代碼裡，大概可以看到是讀取/proc/net/tcp裡面的資料來擷取統計資訊的。

####java和c版的簡單netstat的實現
java版的

http://www.cs.earlham.edu/~jeremiah/LinuxSocket.java

C版的：

http://www.netmite.com/android/mydroid/system/core/toolbox/netstat.c

####用starce跟蹤netstat

1	strace netstat -antp

可以發現netstat把/proc 下的很多資料都讀取出來了。於是大致可以知道netstat是把/proc/pid/fd 下面的資料和/proc/net/下面的資料匯總，對照得到統計結果的。

####哪些socket會沒有被netstat統計到？
又在網上找了下，發現這裡有說到socket如果建立了，沒有bind或者connect，就不會被netstat統計到。

http://serverfault.com/questions/153983/sockets-found-by-lsof-but-not-by-netstat

實際上，也就是如果socket建立了，沒有被使用，那麼就只會在/proc/pid/fd下面有，而不會在/proc/net/下面有相關資料。

簡單測試了下，的確是這樣：

1	int socket = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); //不使用

另外，即使socket是使用過的，如果執行shutdown後，剛開始裡，用netstat可以統計到socket的狀態是FIN_WAIT1。過一段時間，netstat統計不到socket的資訊的，但是在/proc/pid/fd下，還是可以找到。

中間的時候，自己寫了個程式，把/proc/pid/fd 下的inode和/proc/net/下面的資料比較，發現的確有些socket的inode不會出現在/proc/net/下。

####用lsof查看
用lsof查看socket inode：

###觸發GC，回收socket
於是嘗試觸發GC，看下socket會不會被回收：

1	jmap -histo:live <pid>

結果，發現socket都被回收了。

再看下AbstractPlainSocketImpl的finalize方法：

123456

/** * Cleans up if the user forgets to close it. */protected void finalize() throws IOException { close();}

可以看到socket是會在GC時，被close掉的。
寫個程式來測試下：

123456789

public class TestServer {public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {for(int i = 0; i < 10; ++i){ServerSocket socket = new ServerSocket(i + 10000);System.err.println(socket);}System.in.read();}}

先執行，查看/proc/pid/fd，可以發現有相關的socket fd，再觸發GC，可以發現socket被回收掉了。

##其它的東東

####anon_inode:[eventpoll]

1	ls -al /proc/pid/fd

可以看到有像這樣的輸出：

1	661 -> anon_inode:[eventpoll]

這種類型的inode，是epoll建立的。

再扯遠一點，linux下java裡的selector實現是epoll結合一個pipe來實現事件通知功能的。所以在NIO程式裡，會有anon_inode:[eventpoll]和pipe類型的fd。

####為什麼tail -f /proc/$pid/fd/1 不能讀取到stdout的資料
http://unix.stackexchange.com/questions/152773/why-cant-i-tail-f-proc-pid-fd-1

##總結
原因是jdk升級之後，GC的工作方式有變化，FullGC執行的時間變長了，導致有些閒置socket沒有被回收。

本文比較亂，記錄下一些工具和技巧。

netstat統計的tcp串連數與?proc?pid?fd下socket類型fd數量不一致的分析