【原创】大叔问题定位分享（5）Kafka客户端报错SocketException: Too many open files 打开的文件过多

kafka0.8.1

一 问题

10月22号应用系统忽然报错：

[2014/12/22 11:52:32.738]java.net.SocketException: 打开的文件过多

[2014/12/22 11:52:32.738]       at java.net.Socket.createImpl(Socket.java:447)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at java.net.Socket.connect(Socket.java:577)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at java.net.Socket.connect(Socket.java:528)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.NetworkClient.doConnect(NetworkClient.java:180)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.http.HttpClient.openServer(HttpClient.java:432)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.http.HttpClient.openServer(HttpClient.java:527)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.http.HttpClient.<init>(HttpClient.java:211)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.http.HttpClient.New(HttpClient.java:308)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.http.HttpClient.New(HttpClient.java:326)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.getNewHttpClient(HttpURLConnection.java:996)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.plainConnect(HttpURLConnection.java:932)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.connect(HttpURLConnection.java:850)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection.getOutputStream(HttpURLConnection.java:1091)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at com.rbc.http.client.RbcHttpClient.callCptService(RbcHttpClient.java:50)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at com.rbc.http.client.RbcHttpClient.callCptService(RbcHttpClient.java:144)

[2014/12/22 11:52:32.738]       at com.rbc.http.bean.BaseBean.call(BaseBean.java:54)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at app.package.APPClass.send2Center(APPClass.java:852)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at sun.reflect.GeneratedMethodAccessor4312.invoke(Unknown Source)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at org.springframework.aop.support.AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(AopUtils.java:307)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy.invoke(JdkDynamicAopProxy.java:198)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at com.sun.proxy.$Proxy157.send2Center(Unknown Source)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:471)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:262)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1145)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:615)

[2014/12/22 11:52:32.739]       at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

发现是因为上午打开一个开关，即应用系统将访问日志发送到消息平台kafka，但是应用系统服务器没有配置消息平台kafka的host，导致出现问题；

二 问题重现

将kafka客户端的broker-list配置为一个不存在的host，并且不断发送消息，执行：

lsof –p $pid|wc -l

会发现该java进程的文件描述符不断增长，其中包含大量的socket连接，并最终超过限制，可以通过：

ulimit -a|grep 'open files'

来查看文件描述符数量限制，超出限制之后，会就不断报错：

java.net.SocketException: Too many open files

问题重现；

但是如果将broker-list配置为一个不存在的ip，则不能重现问题；

三 背景

1 File Descriptor

Generally, a file descriptor is an index for an entry in a kernel-resident array data structure containing the details of open files. In POSIX this data structure is called a file descriptor table, and each process has its own file descriptor table. The process passes the file descriptor to the kernel through a system call, and the kernel will access the file on behalf of the process. The process itself cannot read or write the file descriptor table directly.

On Linux, the set of file descriptors open in a process can be accessed under the path /proc/PID/fd/, where PID is the process identifier.

ulimit -a|grep 'open files'

查看进程文件描述符限制

cat /proc/sys/fs/file-max

查看系统总的文件描述符限制

lsof –p $pid

查看某个进程具体打开的文件描述符

ulimit –n $num

临时修改文件描述符限制

2 Kafka Async Producer

为了避免kafka出现问题影响应用系统，使用kafka异步producer，发送消息后会将消息添加到内存队列并立即返回，另外有一个线程不断处理内存队列中的消息并发送到kafka：

当kafka服务器出现问题，消息发送不出去的时候，只要配置queue.enqueue.timeout.ms=0，则内存队列满时消息直接抛弃掉，不会阻塞：

四 问题原因

Kafka客户端发送消息前，首先会通过broker-list中的配置连接到任一台broker获取metadata：

ERROR [2014-12-22 14:05:04,687] (Logging.scala:103)  - Producer connection to $kafka_server_1:9096 unsuccessful

java.nio.channels.UnresolvedAddressException

at sun.nio.ch.Net.checkAddress(Net.java:127)

at sun.nio.ch.SocketChannelImpl.connect(SocketChannelImpl.java:613)

at kafka.network.BlockingChannel.connect(BlockingChannel.scala:57)

at kafka.producer.SyncProducer.connect(SyncProducer.scala:141)

at kafka.producer.SyncProducer.getOrMakeConnection(SyncProducer.scala:156)

at kafka.producer.SyncProducer.kafka$producer$SyncProducer$$doSend(SyncProducer.scala:68)

at kafka.producer.SyncProducer.send(SyncProducer.scala:112)

at kafka.client.ClientUtils$.fetchTopicMetadata(ClientUtils.scala:53)

在这个过程报错UnresolvedAddressException，SyncProducer部分代码如下：

BlockingChannel代码如下：

发现问题原因：BlockingChannel的connect方法中，channel.connect这行抛异常，此时connected为false，但是SyncProducer的disconnect中只有当BlockingChannel的connected为true时才会调用BlockingChannel的disconnect方法，所以导致一直在调用Blockingchannel的connect方法而没有调用disconnect方法，而connect方法中会调用SocketChannel.open方法：

->

->

->

可见每次调用SocketChannel.open方法都会创建一个文件描述符，这样文件描述符会不断增加，为什么只有配host时出问题，而配ip时没有问题，SocketChannelImpl部分代码：

当配host时，是Net.checkAddress时抛UnresolvedAddressException异常，这时直接退出；当配ip时，是在Net.connect时抛ConnectionTimeoutException异常，这时会有后续的finally和catch代码执行，其中readerCleanup代码如下：

->

可见虽然没有调用disconnect，也会关闭文件描述符，所以配ip时不会出现文件描述符过多的问题；

五 修复

修改kafka.network.SocketChannel代码如下：

增加try-catch，并在UnresolvedAddressException异常发生时调用disconnect，问题解决；

这是当时发现问题之后在kafka jira上提交的issues： https://issues.apache.org/jira/browse/KAFKA-1832