将许多套接字连接到服务器时出现奇怪的延迟

Question

我看到一些奇怪的行为试图预热使用java.net.Socket进行连接的连接池。

这是一个连接大量套接字的小程序：

public class SocketTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        for (int i = 0; i < 4000; i++) {
            long t = System.currentTimeMillis();
            new Socket("localhost", 3306);
            long total = System.currentTimeMillis() - t;
            if (total > 10)
                System.out.format("%5d %dms\n", i, total);
        }
    }
}

我在机器上的开放端口上尝试了这个。

MySQL的：

  0 34ms
  468 1000ms
  676 997ms
  831 998ms
  970 997ms
  ...

IPP：

    0 41ms
  231 998ms
  232 998ms
  233 999ms
  234 999ms
  236 3002ms
  238 3002ms
  240 3002ms
  ...

eJabberd（xmpp服务器）：

    0 45ms
   27 998ms
   42 999ms
   81 997ms
   99 1000ms
  120 997ms
  135 998ms
  147 997ms

MongoDB的：

    0 73ms
 1314 999ms
 1791 998ms
 2098 999ms
 2466 1000ms
 2717 1000ms

nginx 不会出现此行为（并且连接速度非常快）。

在多线程测试中，我总是只看到非常接近1000毫秒，3000毫秒，7000毫秒或15000毫秒的数字。

在套接字连接之间放置Thread.sleep(50)会延迟一段时间内发生的行为。

我最初在Windows上观察到这种行为，但上面的内容在XUbuntu 14.04上进行了测试。

我分析了应用程序，花费在PlainSocketImpl.socketConnect()上的时间，该时间委托给unix系统上的OS本机方法。

我也尝试过使用Oracle JDK 8和OpenJDK 7，并获得相同的结果。

数字的一致性使我认为它是操作系统层的某种限制或调度行为，而不是内置于服务器中的内容。

在较小的情况下，例如连接100个插座，总时间可能是10秒，但在Thread.sleep(10)之间下降到2秒。

任何人都能解释一下吗？

编辑：使用Windows尝试过。有时获得相似的数字（3000），有时会得到零星的500毫秒。针对Windows上的MySQL，问题根本不会发生。再次，快速Thread.sleep(20)会产生更好的性能，特别是对远程机器。

我猜这是故意的操作系统限制行为，但是想听听熟悉OS堆栈的人的意见。