Linux 系統預設的建立 TCP 連線的超時時間為 127 秒，對於許多客戶端來說，這個時間都太長了， 特別是當這個客戶端實際上是一個服務的時候，更希望能夠儘早失敗，以便能夠選擇其它的可用服務重新嘗試。

socket 是 Linux 下實現的傳輸控制層協議，包括 TCP 和 UDP，一個 socket 端點由 IP 和埠對來唯一標識； 如果開啟了地址複用，那麼可以進一步由協議，IP 和埠來唯一標識。

系統呼叫 connect(2) 則是用來嘗試建立 socket 連線（TCP）或者和遠端協商一致（UDP）的函式。 connect 對於 UDP 來說並不是必須的，而對於 TCP 來說則是一個必須過程，註明的 TCP 3 次握手實際上也由 connect 來完成。

注：這裡只分析 TCP 連線超時

網路中的連線超時非常常見，不管是廣域網還是區域網，為了一定程度上容忍失敗，所以連線加入了重試機制， 而另一方面，為了不給服務端帶來過大的壓力，重試也是有限制的。

在 Linux 中，連線超時典型為 2 分 7 秒，而對於一些 client 來說，這是一個非常長的時間； 所以在程式設計中，可以使用非阻塞的方式來實現，例如：使用 poll(2), epoll(2), select(2) 等系統呼叫來實現多路複用等待。

下面來看看 2 分 7 秒是怎樣來的，以及怎樣配置 Linux kernel 來縮短這個超時。

2 分 7 秒

2 分 7 秒即 127 秒，剛好是 2 的 7 次方減一，聰明的讀者可能已經看出來了，如果 TCP 握手的 SYN 包超時重試按照 2 的冪來 backoff， 那麼：

第 1 次傳送 SYN 報文後等待 1s（2 的 0 次冪），如果超時，則重試
第 2 次傳送後等待 2s（2 的 1 次冪），如果超時，則重試
第 3 次傳送後等待 4s（2 的 2 次冪），如果超時，則重試
第 4 次傳送後等待 8s（2 的 3 次冪），如果超時，則重試
第 5 次傳送後等待 16s（2 的 4 次冪），如果超時，則重試
第 6 次傳送後等待 32s（2 的 5 次冪），如果超時，則重試
第 7 次傳送後等待 64s（2 的 6 次冪），如果超時，則超時失敗

上面的結果剛好是 127 秒。也就是說 Linux 核心在嘗試建立 TCP 連線時，最多會嘗試 7 次。

那麼下面通過具體方法來驗證。

首先，配置 iptables 來丟棄指定埠的 SYN 報文

# iptables -A INPUT --protocol tcp --dport 5000 --syn -j DROP

然後，開啟 tcpdump 觀察到達指定埠的報文

# tcpdump -i lo -Ss0 -n src 127.0.0.1 and dst 127.0.0.1 and port 5000

最後，使用 telnet 連線指定埠

$ date; telnet 127.0.0.1 5000; date

上面命令的輸出如下：

Tue Jan  3 16:39:05 CST 2017
Trying 127.0.0.1...
telnet: Unable to connect to remote host: Connection timed out
Tue Jan  3 16:41:12 CST 2017

而從 tcpdump 命令的輸出可以看到：

16:39:05.690238 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179222486 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
16:39:06.686988 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179222736 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
16:39:08.690980 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179223237 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
16:39:12.702973 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179224240 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
16:39:20.718991 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179226244 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
16:39:36.766986 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179230256 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
16:40:08.830996 IP 127.0.0.1.58933 > 127.0.0.1.5000: Flags [S], seq 2286786481, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 179238272 ecr 0,nop,wscale 7], length 0

其中，Flags [S] 表示為 SYN 報文，可以看到總共傳送了 7 次 SYN 報文，最後一次的時間為 16:40:08，而 telnet 超時退出的時間為 16:41:12，相差 64 秒。

怎樣修改 connect timeout

對於很多客戶端程式來說，127 秒都是一個很長的時間，特別是對於區域網來說，公司內部往往都具有網路質量較好的區域網， 訪問內部的服務並不需要等待這麼長的超時，而可以 fail earlier。

Linux 核心中，net.ipv4.tcp_syn_retries 表示建立 TCP 連線時 SYN 報文重試的次數，預設為 6，可以通過 sysctl 命令檢視。

# sysctl -a | grep tcp_syn_retries
net.ipv4.tcp_syn_retries = 6

將其修改為 1，則可以將 connect 超時時間改為 3 秒，例如：

# sysctl net.ipv4.tcp_syn_retries=1

再次使用 telnet 驗證超時時間，如下：

$ date; telnet 127.0.0.1 5000; date
Fri Feb 17 09:50:12 CST 2017
Trying 127.0.0.1...
telnet: Unable to connect to remote host: Connection timed out
Fri Feb 17 09:50:15 CST 2017

注意：sysctl 修改的核心引數在系統重啟後失效，如果需要持久化，可以修改系統配置檔案

例如：，對於 CentOS 7 來說，新增 net.ipv4.tcp_syn_retries = 1 到 /etc/sysctl.conf 中即可。

原文連結

http://www.chengweiyang.cn/2017/02/18/linux-connect-timeout/