TCP全連接隊(duì)列是什么

本篇內(nèi)容介紹了“TCP全連接隊(duì)列是什么”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

一、問題

今天有個(gè)小伙伴跑過來告訴我有個(gè)奇怪的問題需要協(xié)助下，問題確實(shí)也很奇怪?？蛻舳苏{(diào)用RT比較高并伴隨著間歇性異常Connection reset出現(xiàn)，而服務(wù)端CPU 、線程棧等看起來貌似都很正常，而且服務(wù)端的RT很短。

這里先說下結(jié)果： 因?yàn)門CP全連接隊(duì)列太小導(dǎo)致的連接被丟棄，因?yàn)轫?xiàng)目使用Spring Boot 內(nèi)置的Tomcat，而默認(rèn)accept-count是100，而這個(gè)參數(shù)在這里就代表了全連接隊(duì)列大小。所以在請(qǐng)求波峰的時(shí)候全連接隊(duì)列被打滿導(dǎo)致有連接丟棄。所以我們調(diào)整server.tomcat.accept-count這個(gè)參數(shù)解決了問題。

二、半連接隊(duì)列和全連接隊(duì)列

好了為了知其然知其所以然，從異常信息來看可能是TCP連接出現(xiàn)了什么問題，其中重點(diǎn)就是半連接隊(duì)列和全連接隊(duì)列。下面就來看看什么是TCP 半連接隊(duì)列和全連接隊(duì)列，其為什么會(huì)出現(xiàn)這種奇怪的現(xiàn)象。

1、TCP 三次握手流程和隊(duì)列

TCP三次握手時(shí)，Linux內(nèi)核會(huì)維護(hù)兩個(gè)隊(duì)列：

• 半連接隊(duì)列，被稱為SYN隊(duì)列

• 全連接隊(duì)列，被稱為 accept隊(duì)列

老生常談，還要從大家都熟悉TCP三次握手說起，來看一張圖：

1、客戶端發(fā)送SYN包，并進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)

2、服務(wù)端接收到數(shù)據(jù)包將相關(guān)信息放入半連接隊(duì)列（SYN 隊(duì)列）,并返回SYC+ACK包給客戶端。

3、服務(wù)端接收客戶端ACK數(shù)據(jù)包，這時(shí)如果全連接隊(duì)列（accept 隊(duì)列）沒滿,就會(huì)從半連接隊(duì)列里面將數(shù)據(jù)取出來放入全連接隊(duì)列，等待應(yīng)用使用,當(dāng)隊(duì)列已滿就會(huì)跟據(jù)tcp_abort_on_overflow配置執(zhí)行策略。

這里半連接隊(duì)列（SYN 隊(duì)列）和全連接隊(duì)列（accept 隊(duì)列）就是重點(diǎn)了。

2、全連接隊(duì)列查看

當(dāng)查詢問題的時(shí)候，我們就需要查看全連接隊(duì)列的狀態(tài)。服務(wù)端我們可以使用 ss 命令進(jìn)行查看，ss 命令獲取數(shù)據(jù)又分為L(zhǎng)ISTEN 狀態(tài)，和非LISTEN 狀態(tài)。

LISTEN 狀態(tài)下數(shù)據(jù)：

# -l 顯示正在Listener 的socket
# -n 不解析服務(wù)名稱
# -t 只顯示tcp

# Recv-Q 完成三次握手并等待服務(wù)端 accept() 的 TCP 全連接總數(shù)，
# Send-Q 全連接隊(duì)列大小

[root@server ~]#  ss -lnt |grep 6080
State  Recv-Q Send-Q  Local Address:Port   Peer Address:Port
LISTEN     0   100       :::6080                  :::*

非LISTEN 狀態(tài)下數(shù)據(jù)：

# Recv-Q 已收到但未被應(yīng)用進(jìn)程讀取的字節(jié)數(shù)
# Send-Q 已發(fā)送但未收到確認(rèn)的字節(jié)數(shù)

[root@server ~]#  ss -nt |grep 6080
State  Recv-Q Send-Q  Local Address:Port   Peer Address:Port
ESTAB     0   433       :::6080                  :::*

3、全連接隊(duì)列溢出

當(dāng)有大量請(qǐng)求進(jìn)入，如果TCP全連接隊(duì)列過小的話就會(huì)出現(xiàn)全連接隊(duì)列溢出，當(dāng)出現(xiàn)全連接隊(duì)列溢出現(xiàn)象的時(shí)候，后續(xù)的請(qǐng)求就會(huì)被丟棄，就會(huì)出現(xiàn)服務(wù)請(qǐng)求數(shù)量上不去的現(xiàn)象。

前面提到在TCP三次握手的最后一步，當(dāng)全連接隊(duì)列已滿就會(huì)根據(jù)tcp_abort_on_overflow策略進(jìn)行處理。Linux 可通過 /proc/sys/net/ipv4/tcp_abort_on_overflow 進(jìn)行配置。

• 當(dāng)tcp_abort_on_overflow=0，服務(wù)accept 隊(duì)列滿了，客戶端發(fā)來ack,服務(wù)端直接丟棄該ACK，此時(shí)服務(wù)端處于【syn_rcvd】的狀態(tài)，客戶端處于【established】的狀態(tài)。在該狀態(tài)下會(huì)有一個(gè)定時(shí)器重傳服務(wù)端 SYN/ACK 給客戶端（不超過 /proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries 指定的次數(shù)，Linux下默認(rèn)5）。超過后，服務(wù)器不在重傳，后續(xù)也不會(huì)有任何動(dòng)作。如果此時(shí)客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)過來，服務(wù)端會(huì)返回RST。（這也就是我們的異常原因了）

• 當(dāng)tcp_abort_on_overflow=1，服務(wù)端accept隊(duì)列滿了，客戶端發(fā)來ack，服務(wù)端直接返回RST通知client，表示廢掉這個(gè)握手過程和這個(gè)連接，client會(huì)報(bào)connection reset by peer。

1）. 當(dāng)全連接隊(duì)列溢出時(shí)，有哪些指標(biāo)可以說明呢，我們又有哪些有效的查詢手段呢？

命令查詢，我們可以根據(jù)TCP 的握手特性來看:

[root@server ~] netstat -s | egrep "listen|LISTEN"
  7102 times the listen queue of a socket overflowed 全連接隊(duì)列溢出的次數(shù)
  7102 SYNs to LISTEN sockets ignored 表示半連接隊(duì)列溢出次數(shù)
  
  710 2times表示全連接隊(duì)列溢出的次數(shù)，隔幾秒查詢一次，如果這個(gè)數(shù)字一直在遞增，說明全連接隊(duì)列出現(xiàn)了溢出的狀態(tài)

2）. 配置全連接隊(duì)列和半連接隊(duì)列？

全連接隊(duì)列大小取決于backlog 和somaxconn 的最小值，也就是 min(backlog,somaxconn)

• somaxconn 是Linux內(nèi)核參數(shù)，默認(rèn)128，可通過/proc/sys/net/core/somaxconn進(jìn)行配置

• backlog是 listen(int sockfd,int backlog)函數(shù)中的參數(shù)backlog，Tomcat 默認(rèn)100，Nginx 默認(rèn)511.

半連接隊(duì)列的長(zhǎng)度可以通過 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog來設(shè)置.os層面，只能設(shè)一個(gè)，由所有程序共享）

3）. 查看半連接狀態(tài)

半連接，也就是服務(wù)端處于SYN_RECV狀態(tài)的TCP連接，這種狀態(tài)的都在半連接隊(duì)列，因此可以使用如下命令進(jìn)行計(jì)算：

#查看半連接隊(duì)列
[root@server ~]  netstat -natp | grep SYN_RECV | wc -l
233 #表示半連接狀態(tài)的TCP連接有233個(gè)

“TCP全連接隊(duì)列是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！