在這篇博文中，我們拋開對阿里云的懷疑，完全從ASP.NET的角度進(jìn)行分析，看能不能找到針對問題現(xiàn)象的更合理的解釋。

“黑色30秒”問題現(xiàn)象的主要特征是：排隊的請求（Requests Queued）突增，到達(dá)HTTP.SYS的請求數(shù)（Arrival Rate）下降，QPS（Requests/Sec）下降，CPU消耗下降，Current Connections上升。

昨天晚上18:08左右發(fā)生了1次“黑色30秒”，正好借此案例分析一下。

1、為什么Requests Queued會突增？

最直接的原因是ASP.NET沒有可用的線程處理當(dāng)前請求。為什么會沒有可用的線程呢？ASP.NET可用的線程畢竟是有限的，可能是當(dāng)時瞬間的并發(fā)請求太多，ASP.NET來不及創(chuàng)建足夠的線程處理這些請求。

我們來看一下ASP.NET中線程相關(guān)的設(shè)置——machine.config中的processModel（位于C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\Config）。

有4個相關(guān)設(shè)置：maxWorkerThreads（默認(rèn)值是20）, maxIoThreads（默認(rèn)值是20）, minWorkerThreads（默認(rèn)值是1）, minIoThreads（默認(rèn)值是1）。（這些設(shè)置是針對每個CPU核）

我們用的就是默認(rèn)設(shè)置，由于我們的Web服務(wù)器是8核的，于是實際的maxWorkerThreads是160，實際的maxIoThreads是160，實際的minWorkerThreads是8，實際的minIoThreads是8。

基于這樣的設(shè)置，是不是如果瞬間并發(fā)請求是169，就會出現(xiàn)排隊？不是的，ASP.NET沒這么傻！因為CLR 1秒只能創(chuàng)建2個線程，等線程用完時才創(chuàng)建，黃花菜都涼了。我們猜測ASP.NET只是根據(jù)這個設(shè)置去預(yù)測線程池中的可用線程是不是緊張，是不是需要創(chuàng)建新的線程，以及創(chuàng)建多少線程。

那什么情況下會出現(xiàn)“黑色30秒”期間那樣的大量請求排隊？假如并發(fā)請求數(shù)平時是300，突然某個瞬間并發(fā)請求數(shù)是600，超出了ASP.NET預(yù)估的所需的可用線程數(shù)，于是那些拿不到線程的請求只能排隊等待正在執(zhí)行的請求釋放線程以及CLR創(chuàng)建新的線程。隨著時間的推移，釋放出來的線程+新創(chuàng)建的線程足以處理這些排隊的請求，就恢復(fù)了正常。

那如何驗證這個猜測呢？ 修改maxWorkerThreads, maxIoThreads, minWorkerThreads, minIoThreads的設(shè)置，讓ASP.NET提供更多的可用線程，目前我們采用的設(shè)置如下：

processModel enable="true" requestQueueLimit="5000" maxWorkerThreads="100" maxIoThreads="100" minWorkerThreads="50" minIoThreads="50"/>

如果采用這個設(shè)置之后，“黑色30秒”現(xiàn)象幾乎不出現(xiàn)，就能驗證問題出在這個地方。現(xiàn)在主站www.cnblogs.com已經(jīng)使用了這個設(shè)置，需要觀察一段時間進(jìn)行驗證。

【啟示】

1) 通過Windows性能監(jiān)視器監(jiān)視\ASP.NET\Requests Queued可以直觀地評估ASP.NET應(yīng)用程序的吞吐能力（throughput）。

2) 通過ASP.NET異步編程（async/await）可以有效減少可用線程緊張造成的請求排隊問題。

2、為什么Arrival Rate會下降？

（上圖中的橙色線條）

這是“黑色30秒”問題中最讓人不解的地方，ASP.NET中請求再怎么排隊，怎么會造成到達(dá)HTTP.SYS的請求數(shù)下降呢？一開始我們總是不相信是請求排隊引起的Arrival Rate下降，但是監(jiān)視圖中卻鐵證如山。

寫這篇博客之前，我們突然想通了！之前忽略了一個地方——當(dāng)你打這篇博文時，第1個請求是html頁面，如果這個請求得到正常響應(yīng)，瀏覽器在加載這個頁面時會發(fā)出多個ajax請求；如果第1個請求被排隊，瀏覽器處于等待狀態(tài)，后續(xù)的ajax請求就不會發(fā)出，這樣到達(dá)HTTP.SYS的請求數(shù)就會下降。這也解釋了為什么有時會在“黑色30秒”的中間階段Arrival Rate會飆高，正是因為當(dāng)時被排隊的請求所對應(yīng)的頁面中有很多ajax，當(dāng)它結(jié)束排隊被執(zhí)行后，后續(xù)的很多ajax請求（可能排隊的很多是這樣的請求）到達(dá)了HTTP.SYS。

于是，我們相信了是請求排隊引起的Arrival Rate下降。

【啟示】

不能把目光局限于當(dāng)前看到的問題表現(xiàn)，而要綜合考慮，將諸多因素聯(lián)系起來理清各種現(xiàn)象之間的關(guān)系。

3、QPS下降

與Arrival Rate下降同理，QPS(Requests/Sec)與Arrival Rate是直接相關(guān)的，成正比關(guān)系。

于是，QPS下降也是因為請求排隊。

4、CPU消耗下降

也是同理，Arrival Rate與QPS下降，說明CPU要干的活少了，自然消耗就下降。

于是，CPU消耗下降也是因為請求排隊。

5、Current Connections上升

Current Connections是請求排隊的一個直接表現(xiàn)，請求還沒被執(zhí)行，連接當(dāng)然會保持著。

于是，Current Connection上升也是因為請求排隊。

6、看一個新指標(biāo)Requests Executing

（上圖綠色的線條表示的是Requests Executing）

在請求排隊的期間，正在被ASP.NET執(zhí)行的請求數(shù)（Requests Executing）在增加，說明隨著被釋放出來的線程增多以及更多的新線程被創(chuàng)建，排列中的請求正在被越來越多地執(zhí)行。這從側(cè)面說明了執(zhí)行中的線程可能是正常的，沒有被卡住。（接下來的IIS日志信息會進(jìn)一步驗證這一點）

于是，Requests Executing在增加也是因為請求被排隊，而且說明這個排隊是正常的，沒有哪個地方卡住了。

7、再來看看IIS日志中請求的time-taken

在“黑色30秒”階段，IIS日志中沒有time-taken超過1s的請求！這說明了什么？說明了正在被執(zhí)行的請求處理速度很快，沒有什么地方被卡住。。。除了因為可用線程不夠，請求被排隊。

于是，IIS日志說明除了請求排隊，其他地方一切正常。

【總結(jié)】

如果把“黑色30秒”問題歸因于ASP.NET線程問題，除了30秒左右的這個時間，其他問題表現(xiàn)都得到了更合理的解釋。

寫這篇博客之前，我們當(dāng)時覺得ASP.NET線程問題引起“黑色30秒”問題的可能性是80%，寫完這7點分析之后，我們覺得可能性是99%，除非這次分析的“黑色30秒”與之前的“黑色30秒”不是同一個問題。

現(xiàn)在還需要我們使用新設(shè)置(maxWorkerThreads="100", maxIoThreads="100", minWorkerThreads="50", minIoThreads="50")之后的驗證。

大結(jié)局即將來臨，重要的可能不是結(jié)局是什么，而是其中的過程，我們分享的也是解決問題的過程。