背景

K8S，配置了反亲和
springcloud 微服务
两地三中心部署
应用单机房3台物理机NODE（128C 512G），其中2台物理机能承载目前测试TPS要求
交易涉及4个微服务（GW、加密服务、全局路由服务、BUS），每个微服务pod数是3的倍数
http请求中间件：OkHttp3（connectTimeout =30S,readTimeout=60S）

现象

非功能测试，高可用场景，单机房一个NODE重启
预期结果：200并发应用1000TPS，重启期间内，所有微服务1/3的POD异常，有部分（50%+）交易失败，TPS有短暂下降，即到300左右TPS，60S内TPS恢复。
实际效果：重启期间，TPS最低点下降为几乎为0，在60S的时间，TPS逐渐恢复。

问题分析

下图是简易的交易流程图

阻塞原因

交易进入云内（从GW开始），每个节点都有1/3的失败或是超时概率，超时的最终结果也是失败。
我们梳理一下出现connectTimeout的位置：

1. ingress ->GW
2. GW -> 加密服务 解密
3. GW -> 全局路由服务
4. GW -> BUS（业务单元）
5. GW -> 加密服务 加密
   所以一笔交易成功的概率是 2/3 的5次方，即为32/243 ≈ 13%

TPS恢复时间60S，这么长；

每条链路都会超时，而且connectTimeout时间不统一，有的是30S，有的是5S，而且链路中有调用失败的异常处理逻辑。

TPS会下降到0

按照如上论证，成功率应该是13%，即：1000TPS*13%=130TPS。

1. ESB有并发限制（如100，图上画的是50）；
2. Jmeter这样的测试工具，200线程并发的测试原理是，一次发200的request，等response后，再发request，保证同时有200个request。即如果这200个request夯住了，新的请求没法进来。
3. 真实的业务不是这样的。真实的业务是有10W个在线用户，ESB有100的并发，应用响应时间100ms，TPS就是（100并发/100ms）1000。即如果有100个线程阻塞了，其他用户会继续发送交易，ESB的实时并发数会涨起来，100 < 实时并发数 <= 200。

解决方案

1. ESB的并发限制调大，如调成200（至少是实时并发数的2倍）
2. 修改各个请求节点的connectTimeout时间，改成1S。
   注意不要修改成了readTimeout或是responseTimeout
3. 修改测试方法1；并发数修改为1000，交易间隔1000ms，让应用TPS一样是1000，ESB线程数仍是100左右。压力机压一段时间后（让交易均匀分布到每秒钟），然后重启NODE。
4. 修改测试方法2；我们要验证的是出现故障的情况，交易能持续进来，虽然有部分成功，但是不会造成阻塞；我们需要另外一台压力机，如并发数200，交易间隔100ms，Jmeter的responseTimeout为100ms（一般等于交易ART）。即Jmeter不等交易返回，不阻塞，持续发压力，验证系统能持续处理请求，并且预期TPS会提升。
5. 修改测试方法3；修改Jmeter的TPS采样间隔，默认是1S，可以修改大一点，如2S。这样测试曲线图好看一些。
   本次验证未修改。

后续

发现最低点TPS果然不是0了，但是不是130，只有16左右。

原因分析

在出现宕机的时候，ESB的实时并发数是100，即有100个请求同时到业务系统，这里只有100*（32/243）=13能成功，其余交易或是报错或是要等待connectTimeout，在这一秒无法response的，但是jmeter是按照每1秒统计TPS的，所以最低点是ESB的实时并发线程数 * 13%（阻塞时，ESB实时线程数会大于100），而不是原TPS * 13%。

修改connectTimeout要<=Jmeter统计间隔，否则不会提高TPS的最低点，只是让系统尽快恢复到原TPS。因为Jmeter统计时间1S（当然可以调大），connectTimeout大于1S，就会统计时间内有阻塞。connectTimeout=1S成功率为13%；connectTimeout=2S，第2秒的成功率就是0.13 * 0.13=0.02；connectTimeout=3S，第3秒的TPS就接近0了。

快速恢复的原因：异常链接快速失败了，所以在5S内交易都能恢复到1000TPS，而不是60S了。

注意

宕机的场景是，IP对应的机器不存在，即IP ping不通，如果IP能ping，即端口不可用，是不会触发connectTimeout，是可以快速返回调用端失败的。
简单的验证方式就是：

telnet 不存在的ip（10.101.101.99） 8080；

发现会在差不多20S超时

参考

TCP超时时间20S问题