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TCP全连接队列是什么

本篇内容介绍了“TCP全连接队列是什么”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

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一、问题

今天有个小伙伴跑过来告诉我有个奇怪的问题需要协助下，问题确实也很奇怪。客户端调用RT比较高并伴随着间歇性异常Connection reset出现，而服务端CPU 、线程栈等看起来貌似都很正常，而且服务端的RT很短。

这里先说下结果：因为TCP全连接队列太小导致的连接被丢弃，因为项目使用Spring Boot 内置的Tomcat，而默认accept-count是100，而这个参数在这里就代表了全连接队列大小。所以在请求波峰的时候全连接队列被打满导致有连接丢弃。所以我们调整server.tomcat.accept-count这个参数解决了问题。

二、半连接队列和全连接队列

好了为了知其然知其所以然，从异常信息来看可能是TCP连接出现了什么问题，其中重点就是半连接队列和全连接队列。下面就来看看什么是TCP 半连接队列和全连接队列，其为什么会出现这种奇怪的现象。

1、TCP 三次握手流程和队列

TCP三次握手时，Linux内核会维护两个队列：

  • 半连接队列，被称为SYN队列

  • 全连接队列，被称为 accept队列

老生常谈，还要从大家都熟悉TCP三次握手说起，来看一张图： TCP全连接队列是什么

1、客户端发送SYN包，并进入SYN_SENT状态

2、服务端接收到数据包将相关信息放入半连接队列（SYN 队列）,并返回SYC+ACK包给客户端。

3、服务端接收客户端ACK数据包，这时如果全连接队列（accept 队列）没满,就会从半连接队列里面将数据取出来放入全连接队列，等待应用使用,当队列已满就会跟据tcp_abort_on_overflow配置执行策略。

这里半连接队列（SYN 队列）和全连接队列（accept 队列）就是重点了。

2、全连接队列查看

当查询问题的时候，我们就需要查看全连接队列的状态。服务端我们可以使用 ss 命令进行查看，ss 命令获取数据又分为LISTEN 状态，和非LISTEN 状态。

LISTEN 状态下数据：

# -l 显示正在Listener 的socket
# -n 不解析服务名称
# -t 只显示tcp

# Recv-Q 完成三次握手并等待服务端 accept() 的 TCP 全连接总数，
# Send-Q 全连接队列大小

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

非LISTEN 状态下数据：

# Recv-Q 已收到但未被应用进程读取的字节数
# Send-Q 已发送但未收到确认的字节数

[root@server ~]#  ss -nt |grep 6080
State  Recv-Q Send-Q  Local Address:Port   Peer Address:Port
ESTAB     0   433       :::6080                  :::*
3、全连接队列溢出

当有大量请求进入，如果TCP全连接队列过小的话就会出现全连接队列溢出，当出现全连接队列溢出现象的时候，后续的请求就会被丢弃，就会出现服务请求数量上不去的现象。

前面提到在TCP三次握手的最后一步，当全连接队列已满就会根据tcp_abort_on_overflow策略进行处理。Linux 可通过 /proc/sys/net/ipv4/tcp_abort_on_overflow 进行配置。

  • 当tcp_abort_on_overflow=0，服务accept 队列满了，客户端发来ack,服务端直接丢弃该ACK，此时服务端处于【syn_rcvd】的状态，客户端处于【established】的状态。在该状态下会有一个定时器重传服务端 SYN/ACK 给客户端（不超过 /proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries 指定的次数，Linux下默认5）。超过后，服务器不在重传，后续也不会有任何动作。如果此时客户端发送数据过来，服务端会返回RST。（这也就是我们的异常原因了）

  • 当tcp_abort_on_overflow=1，服务端accept队列满了，客户端发来ack，服务端直接返回RST通知client，表示废掉这个握手过程和这个连接，client会报connection reset by peer。

1）. 当全连接队列溢出时，有哪些指标可以说明呢，我们又有哪些有效的查询手段呢？

命令查询，我们可以根据TCP 的握手特性来看:

[root@server ~] netstat -s | egrep "listen|LISTEN"
  7102 times the listen queue of a socket overflowed 全连接队列溢出的次数
  7102 SYNs to LISTEN sockets ignored 表示半连接队列溢出次数
  
  710 2times表示全连接队列溢出的次数，隔几秒查询一次，如果这个数字一直在递增，说明全连接队列出现了溢出的状态
2）. 配置全连接队列和半连接队列？

全连接队列大小取决于backlog 和somaxconn 的最小值，也就是 min(backlog,somaxconn)

  • somaxconn 是Linux内核参数，默认128，可通过/proc/sys/net/core/somaxconn进行配置

  • backlog是 listen(int sockfd,int backlog)函数中的参数backlog，Tomcat 默认100，Nginx 默认511.

半连接队列的长度可以通过 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog来设置.os层面，只能设一个，由所有程序共享）

3）. 查看半连接状态

半连接，也就是服务端处于SYN_RECV状态的TCP连接，这种状态的都在半连接队列，因此可以使用如下命令进行计算：

#查看半连接队列
[root@server ~]  netstat -natp | grep SYN_RECV | wc -l
233 #表示半连接状态的TCP连接有233个

“TCP全连接队列是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注创新互联网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！


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