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c# Kestrel 和 IIS 在处理高并发请求时的模型区别

畫卷琴夢

畫卷琴夢

发布时间:2025-12-31 03:03:08

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来源于php中文网

原创

Kestrel 是纯异步 I/O 模型,依赖线程池与操作系统异步机制处理高并发;IIS 是进程/线程代理模型,作为反向代理引入额外转发、缓冲和多层超时。

c# kestrel 和 iis 在处理高并发请求时的模型区别

Kestrel 是纯异步 I/O 模型,IIS 是进程/线程代理模型

Kestrel 本身不创建新线程处理每个请求,而是依赖 ThreadPool 中的少量线程配合操作系统级别的异步 I/O(如 Linux 的 epoll、Windows 的 IOCP)完成大量并发连接的调度。它默认以单个 WebHost 实例运行,所有请求共享同一个事件循环上下文。

IIS 不直接执行 .NET 应用代码,它作为反向代理和进程管理器:接收 HTTP 请求 → 转发给后端w3wp.exe 进程(或 dotnet.exe,取决于托管模型)→ 由 ASP.NET Core 的 WebHost 处理。这意味着请求路径多了一层转发,也引入了额外缓冲和超时配置(如 requestTimeoutmaxAllowedContentLength)。

  • IIS 的 applicationPool 设置(如“启动模式=始终运行”、“空闲超时=0”)直接影响首次请求延迟和长连接保持能力
  • Kestrel 在 Linux 上可直连负载均衡器(如 Nginx),绕过 IIS;在 Windows 上若启用 InProcess 托管,IIS 仅做进程宿主,不参与 HTTP 解析
  • 高并发下,IIS 默认的 maxConcurrentRequestsPerCPU(旧版)或 dynamicTypes 配置可能成为瓶颈,而 Kestrel 的吞吐更取决于 CPU 和内存带宽,而非线程数

Kestrel 的连接队列和请求超时由代码层控制,IIS 有独立的中间层超时

Kestrel 的行为由 KestrelServerOptions 直接控制,比如 LimitMaxConcurrentConnectionsKeepAliveTimeoutRequestHeadersTimeout 等,这些都在应用启动时通过 ConfigureKestrel 设置。它们作用于原始 TCP 连接和 HTTP 头解析阶段,不经过任何中间代理。

IIS 则在多个层级叠加超时:客户端到 IIS 的 connectionTimeoutsystem.webServer/serverRuntime)、IIS 到后端的 requestTimeoutaspNetCore 元素)、以及后端 Kestrel 自身的超时。三者不一致时,最短的那个会先触发中断,且错误日志分散在不同位置(eventvwrstdoutLogEnabledApplication Insights)。

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  • 常见现象:502.3 Bad Gateway 往往是 IIS 等待后端响应超时,但 Kestrel 其实还在处理;此时需比对 aspNetCore/@requestTimeoutKestrel.RequestHeadersTimeout
  • Linux + Kestrel 场景下,SO_BACKLOG(即 ListenBacklog)设太小会导致 SYN 包被丢弃,表现为连接拒绝而非超时——这在 IIS 下不会出现,因为 IIS 自己管理 accept 队列
  • KestrelServerOptions.Limits.MaxRequestBodySize 默认为 30MB,而 IIS 的 maxAllowedContentLength 默认仅 30MB(但单位是字节),数值相同却易因单位混淆导致上传失败

并发压测时线程池饥饿表现完全不同

当应用中存在同步阻塞调用(如 Task.Wait()Thread.Sleep()、未 await 的 HttpClient 调用),Kestrel 的线程池线程会被快速耗尽,后续请求在 ThreadPool 队列中等待,表现为延迟陡增、ThreadPool.GetAvailableThreads 返回值趋近于 0。此时 CPU 使用率可能并不高,但吞吐崩溃。

IIS 在 OutOfProcess 模式下,w3wp 进程有自己的线程池,与 Kestrel 所在的 dotnet.exe 进程隔离;而在 InProcess 模式下,两者共用同一进程和线程池,问题表现类似 Kestrel 单独运行,但多了 IIS 的健康检查重试逻辑(如自动重启卡死的 w3wp)。

  • 诊断方法:dotnet-dump collect -p + dumpheap -stat 查看 WaitHandleManualResetEvent 实例是否异常增多
  • IIS 的 applicationPool/@queueLength 是关键指标:超过默认 1000 表示请求在 IIS 层已排队,说明后端处理不过来或网络转发延迟大
  • Kestrel 日志中出现大量 Connection id "..." request timed out,但没有对应的应用层异常,大概率是底层 I/O 超时而非业务卡顿
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.WebHost.ConfigureKestrel(serverOptions =>
{
    serverOptions.Limits.MaxConcurrentConnections = 1000;
    serverOptions.Limits.MaxRequestBodySize = 100 * 1024 * 1024; // 100MB
    serverOptions.Limits.KeepAliveTimeout = TimeSpan.FromMinutes(2);
});

真正难调的不是参数本身,而是 IIS 和 Kestrel 之间那几毫秒的转发延迟、缓冲区大小差异、以及超时链路里任意一环的静默截断。线上遇到偶发 502 或连接重置,先确认哪一层先超时,再查对应日志——别只盯着 Program.cs 里的配置。

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