1. 半連接隊列、全連接隊列基本概念

三次握手中，在第一步server收到client的syn后，把相關信息放到半連接隊列中，同時回復syn+ack給client（第二步），同時開啟一個定時器，如果超時還未收到 ACK 會進行 SYN+ACK 的重傳，重傳的次數由 tcp_synack_retries 值確定。在 CentOS 上這個值等于 5。；

第三步的時候server收到client的ack，如果這時全連接隊列沒滿，那么從半連接隊列拿出相關信息放入到全連接隊列中，否則按tcp_abort_on_overflow指示的執行。

1.1 tcp_abort_on_overflow

• tcp_abort_on_overflow 為 0 表示三次握手最后一步全連接隊列滿以后 server 會丟掉 client 發過來的 ACK，服務端隨后會進行重傳 SYN+ACK。
• tcp_abort_on_overflow 為 1 表示全連接隊列滿以后服務端直接發送 RST 給客戶端。

1.2 ss 命令

ss 命令可以查看全連接隊列的大小和當前等待 accept 的連接個數，執行 ss -lnt 即可

ss -lnt | grep :9090 State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port LISTEN 51 50 *:9090 *:*

Recv-Q 表示 accept 隊列排隊的連接個數，Send-Q 表示全連接隊列（也就是 accept 隊列）的總大小。

2. 半連接隊列

2.1 半連接隊列的長度

半連接隊列的大小由3個值決定：

• 用戶層 listen 傳入的backlog
• 系統變量 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog，默認值為 128
• 系統變量 net.core.somaxconn，默認值為 128

2.2 半連接隊列長度的計算過程

如果用戶傳入的 backlog 值大于系統變量 net.core.somaxconn 的值，用戶設置的 backlog 不會生效，使用系統變量值，默認為 128。

將上一步計算的backlog值穿給nr_table_entries，sysctl_max_syn_backlog 為 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 的值

int reqsk_queue_alloc(struct request_sock_queue *queue,unsigned int nr_table_entries) {nr_table_entries = min_t(u32, nr_table_entries, sysctl_max_syn_backlog);nr_table_entries = max_t(u32, nr_table_entries, 8);nr_table_entries = roundup_pow_of_two(nr_table_entries + 1);for (lopt->max_qlen_log = 3;(1 << lopt->max_qlen_log) < nr_table_entries;lopt->max_qlen_log++); }

• 在 nr_table_entries 與 sysctl_max_syn_backlog 兩者中的較小值，賦值給 nr_table_entries（因為sysctl_max_syn_backlog默認是128，如果沒有修改，產生的最大值就只能是128）
• 在 nr_table_entries 和 8 取較大值，賦值給 nr_table_entries（最小只能是8）
• nr_table_entries + 1 向上取求最接近的最大 2 的指數次冪（保證是2的冪次）
• 通過 for 循環找不大于 nr_table_entries 最接近的 2 的對數值

3.全連接隊列

「全連接隊列」包含了服務端所有完成了三次握手，但是還未被應用調用 accept 取走的連接隊列。此時的 socket 處于 ESTABLISHED 狀態。每次應用調用 accept() 函數會移除隊列頭的連接。如果隊列為空，accept() 通常會阻塞。全連接隊列也被稱為 Accept 隊列。

3.1 全連接隊列的長度

全連接隊列的大小由3個值決定：

• 用戶層 listen 傳入的backlog
• 系統變量 net.core.somaxconn，默認值為 128

3.2 全連接隊列長度的計算過程

全連接隊列的大小是 listen 傳入的 backlog 和 somaxconn 中的較小值。

3.3 全連接隊列溢出的情況

• 如上圖，150166號包是三次握手中的第三步client發送ack給server，然后150167號包中client發送了一個長度為816的包給server。

• 因為在這個時候client認為連接建立成功（因為已經完成三次握手了），但是server上這個連接實際沒有ready（因為全連接隊列已經滿了），所以server直接丟掉client發來的ACK包，并且一段時間后，server認為自己第二次握手的syn+ack包丟包了，因此就重發syn+ack包（SYN+ACK重傳的次數是由操作系統的一個文件決定的/proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries）

• 一段時間后client又收到了syn+ack包，認為第三次握手的ack丟包了，然后重傳這816個字節的ack包。一直到超時，client主動發fin包斷開該連接。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的重学TCP协议（9） 半连接队列、全连接队列的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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