一、TCP報頭部中的SYN、FIN、ACK：

ACK ： TCP協議規定，只有ACK=1時有效，也規定連線建立後所有傳送的報文的ACK必須為1。

SYN(SYNchronization) ： 在連線建立時用來同步序號。當SYN=1而ACK=0時，表明這是一個連線請求報文。對方若同意建立連線，則應在響應報文中使SYN=1和ACK=1. 因此,  SYN置1就表示這是一個連線請求或連線接受報文。 

FIN （finis）即完，終結的意思， 用來釋放一個連線。當 FIN = 1 時，表明此報文段的傳送方的資料已經發送完畢，並要求釋放連線。

二、一個TCP連線從開始到斷開的幾個狀態：

SYN_RECV表示正在等待處理的請求數；ESTABLISHED表示正常資料傳輸狀態；TIME_WAIT表示處理完畢，等待超時結束的請求數。

狀態：描述

CLOSED：無連線是活動的或正在進行

LISTEN：伺服器在等待進入呼叫

SYN_RECV：一個連線請求已經到達，等待確認

SYN_SENT：應用已經開始，開啟一個連線

ESTABLISHED：正常資料傳輸狀態

FIN_WAIT1：應用說它已經完成

FIN_WAIT2：另一邊已同意釋放

ITMED_WAIT：等待所有分組死掉

CLOSING：兩邊同時嘗試關閉

TIME_WAIT：另一邊已初始化一個釋放

LAST_ACK：等待所有分組死掉

三、TCP的傳送緩衝區和接收緩衝區

TCP協議是作用是用來進行端對端資料傳送的，那麼就會有傳送端和接收端，上篇部落格講了Socket預設是阻塞式的，在作業系統有兩個空間即user space和kernal space。

每個Tcp socket連線在核心中都有一個傳送緩衝區和接收緩衝區，TCP的全雙工的工作模式以及TCP的流量(擁塞)控制便是依賴於這兩個獨立的buffer以及buffer的填充狀態。

單工：只允許甲方向乙方傳送資訊，而乙方不能向甲方傳送 ，如汽車單行道。

半雙工：半雙工就是指一個時間段內只有一個動作發生，甲方可以向乙方傳送資料，乙方也可以向甲方傳送資料，但不能同時進行，如一條窄馬路同一時間只能允許一個車通行。

全雙工：同時允許資料在兩個方向上同時傳輸，它在能力上相當於兩個單工通訊方式的結合。

一個socket的兩端，都會有send和recv兩個方法，如client傳送資料到server，那麼就是客戶端程序呼叫send傳送資料，而send的作用是將資料拷貝進入socket的核心傳送緩衝區之中，然後send便會在上層返回。

也就是說send()方法返回之時，資料不一定會發送到對端即伺服器上去（和write寫檔案有點類似），send()僅僅是把應用層buffer的資料拷貝進socket的核心傳送buffer中，傳送是TCP的事情，和send其實沒有太大關係。

接收緩衝區把資料快取入核心，等待recv()讀取，recv()所做的工作，就是把核心緩衝區中的資料拷貝到應用層使用者的buffer裡面，並返回。若應用程序一直沒有呼叫recv()進行讀取的話，此資料會一直快取在相應socket的接收緩衝區內。對於TCP，如果應用程序一直沒有讀取，接收緩衝區滿了之後，發生的動作是：收端通知發端，接收視窗關閉（win=0）。這個便是滑動視窗的實現。保證TCP套介面接收緩衝區不會溢位，從而保證了TCP是可靠傳輸。因為對方不允許發出超過所通告視窗大小的資料。 這就是TCP的流量控制，如果對方無視視窗大小而發出了超過視窗大小的資料，則接收方TCP將丟棄它。

檢視socket傳送緩衝區大小，cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

四、限制連線數上漲的幾個關鍵因素：

系統埠限制

Linux系統埠為short型別表示，數值上限為65535。假設分配壓測業務可用埠範圍為1024 - 65535，不考慮可能還執行著其它對外連線的服務，真正可用埠也就是64000左右（實際上，一般為了方便計算，一般直接設定為50000）。換言之，即在一臺機器上一個IP，可用同時對外建立64000網路連線。

若是N個可用IP，理論上 64000*N，實際上還需要滿足：

• 充足記憶體支援

1. tcp接收/傳送緩衝區不要設定太大，tsung預設分配32K（可以修改成16K，一般夠用了）
2. 一個粗略估算假設一個使用者佔用記憶體50k，1w使用者佔用500M記憶體，假設需要100w使用者

100w/6w = 17個IP地址 ；500m * 100w/1024 = 50G記憶體 ；伺服器單一IP 承載100萬用戶：1臺主機+17臺從機 ；若單機64G記憶體+17個IP可用IP地址 就一臺就能搞定。

• 為多IP的壓測端分配適合的權重，以便承擔更多的終端連線

Linux系統開啟檔案控制代碼限制

系統開啟檔案控制代碼，直接決定了可以同時開啟的網路連線數量，這個需要設定大一些，否則，你可能會在[email protected]檔案中看到error_connect_emfile類似檔案控制代碼不夠使用的警告，建議此值要大於 > N * 64000。

修改linux系統引數。vi /etc/security/limits.conf 新增

*       soft    nofile  655350

*       hard    nofile  655350

*       soft    nproc  655350

*       hard    nproc  655350

修改以後儲存，登出當前使用者，重新登入，執行ulimit -a ,ok ,引數生效了：

注：nofile是代表最大檔案開啟數

nproc是作業系統級別對每個使用者建立的程序數的限制

記憶體的影響：

一個網路Socket連線佔用不多，但上萬個或數十萬等就不容小覷了，設定不當會導致記憶體直接成為屏障。

TCP接收、傳送快取

Tsung預設設定的網路Socket傳送接收緩衝區為16KB，一般夠用了。

[[email protected] ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

4096 87380 4194304

此值會覆蓋Linux系統設定接收、傳送緩衝大小。

粗略的預設值計算，一個網路連線傳送緩衝區 + 接收緩衝區，再加上程序處理連線堆疊佔用，約40多K記憶體，為即計算方便，設定建立一個網路連線消費50K記憶體。

先不考慮其它因素，若我們想要從機模擬10W個使用者，那麼當前可用記憶體至少要剩餘：50K * 100000 / 1000K = 5000M = 5G記憶體。針對一般伺服器來講，完全可滿足要求（剩下事情就是要有兩個可用IP了）。

五、伺服器檢視TCP連線數

命令：ss  -tan|awk 'NR>1{++S[$1]}END{for (a in S) print a,S[a]}’

通過上述命令可以統計出TCP連線中處於各個狀態的連線數，在經過Ng代理之後需要真實的連線數需要除以2，因為Client——Nginx——Mqtt其實算是兩個TCP連線。