Очень странное время подключения в Linux

Question

Я создаю прослушивающий сокет с отставанием 1 и подключаю 64 гнезда к нему.

укорочено

#define _POSIX_C_SOURCE 199309L 

#include <arpa/inet.h> 
#include <stdio.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <sys/time.h> 
#include <time.h> 

int main() { 
    int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
    struct sockaddr_in server_address = {0}; 
    server_address.sin_family = AF_INET; 
    server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
    server_address.sin_port = htons(8000); 
    bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_address, sizeof(server_address)); 
    if (listen(server_socket, 1) == 0) { 
     printf("Listening\n"); 
    } else { 
     printf("Failed to listen\n"); 
     return 1; 
    } 

    for (int i = 0; i < 64; i++) { 
     int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
     struct timespec start; 
     clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start); 
     if (connect(client_socket, (struct sockaddr*)&server_address, sizeof(server_address)) == 0) { 
      struct timespec end; 
      clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end); 
      double elapsed = end.tv_sec - start.tv_sec + (end.tv_nsec - start.tv_nsec)/1e9; 
      printf("Connected socket #%d in %.3lfs\n", i, elapsed); 
     } else { 
      printf("Failed to connect socket #%d\n", i); 
     } 
    } 
} 

Выход:

$ gcc -o socket -std=c99 socket.c 
$ ./socket 
Listening 
Connected socket #0 in 0.000s 
Connected socket #1 in 0.000s 
Connected socket #2 in 0.000s 
Connected socket #3 in 0.000s 
Connected socket #4 in 1.000s 
Connected socket #5 in 0.000s 
Connected socket #6 in 3.004s 
Connected socket #7 in 0.000s 
Connected socket #8 in 3.004s 
Connected socket #9 in 0.000s 
Connected socket #10 in 3.004s 
Connected socket #11 in 0.000s 
Connected socket #12 in 3.004s 
Connected socket #13 in 0.000s 
Connected socket #14 in 3.004s 
Connected socket #15 in 0.000s 
Connected socket #16 in 3.004s 
Connected socket #17 in 0.000s 
... 

Первые четыре соединения являются мгновенными, пятый занимает 1 секунду, а затем соединения не колеблется в диапазоне от 0 до 3 секунд, пока все сокеты соединяются и программа выходит. Такое поведение на 100% повторяемо.

Я читал подробно о TCP-соединениях, сетевой документации по Linux и other resources.

Но я все еще не могу объяснить, что происходит.

Почему такое время соединения меняется так дико?

---

Информация о системе

$ uname -a 
Linux paul 3.19.0-51-generiC#58~14.04.1-Ubuntu SMP Fri Feb 26 22:02:58 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux 

(/etc/sysctl.conf пуст.)

Answer 1

Документах для listen объяснить это, «если основной протокол поддерживает повторную передачу, запрос может быть проигнорирован так что последующая перезагрузка при соединении будет успешной ». Если вы закроете отставание, вы увидите, что момент начала задержек начинается.

Answer 2

Как отметил Дэвид Шварц, это связано с вашим отставанием. TCP-код, обрабатывающий запрос SYN, считает, что очередь ожидания заполнена, а также очередь SYN. Как видно here

1287   /* Accept backlog is full. If we have already queued enough 
1288   * of warm entries in syn queue, drop request. It is better than 
1289   * clogging syn queue with openreqs with exponentially increasing 
1290   * timeout. 
1291   */ 
1292   if (sk_acceptq_is_full(sk) && inet_csk_reqsk_queue_young(sk) > 1) { 
1293     NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS); 
1294     goto drop; 
1295   } 

После сформулированное условие достигается, ваши SYN пакеты падения. ретрансляция клиента произойдет через 3 секунды (начальный SYN), которые получают-х приняло

Вы не увидите какие-либо задержек с подключением, если вы установите накопившиеся 65