在TCP的三次握手中存在著兩個隊列、backlog、tcp_abort_on_overflow等概念知識點。常見的連接服務異常有很多，如Connection refused等問題。通過對這些知識的理解有助于結(jié)合一些排查手段有效地解決一些生產(chǎn)上出現(xiàn)的連接服務異常問題。下面將對這些進行討論分析。

一、TCP三次握手

握手過程：

• 第一次：client發(fā)送syn到server進行握手
• 第二次：server收到syn后回復syn+ack給client同時服務端將相關信息放在半連接隊列中。
• 第三次：client收到syn+ack后回復server一個ack，表示收到了server的syn+ack，server收到client的ack后將更具不同的情況進行不同的處理(這與tcp_abort_on_overflow參數(shù)和accept queue全連接隊列是否已滿有關)

三次握手中Socket狀態(tài)枚舉：

• LISTEN：偵聽來自遠方TCP端口的連接請求
• SYN-SENT：在發(fā)送連接請求后等待匹配的連接請求
• SYN-RECEIVED：在收到和發(fā)送一個連接請求后等待對連接請求的確認
• ESTABLISHED：代表一個打開的連接，數(shù)據(jù)可以傳送給用戶

二、全連接隊列和半連接隊列

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在握手階段存在兩個隊列：

• 全連接隊列(accept queue)
• 半連接隊列(syns queue)

解析：當?shù)谝淮挝帐?client客戶端的SYN到達server服務端時)TCP會在未完成連接隊列中創(chuàng)建一個新項，這一項會一直保留在未完成連接隊列中直到第三次握手(客戶對服務器SYN的ACK)結(jié)束為止。如果三次握手全部正常完成，該項則會從未完成連接隊列移到已完成連接隊列的隊尾。當進程調(diào)用accept()時，已完成連接隊列中的隊頭項將返回給進程。

三、第三次握手時server具體的處理方式

場景1：當全連接未滿

當server收到client的ack后會先判斷全連接隊列accept queue是否已滿，如果隊列未滿則從半連接隊列拿出相關信息存放入全連接隊列中，之后服務端accept()處理此請求。

場景2：當全連接已滿且tcp_abort_on_overflow = 0

server會扔掉client 發(fā)過來的ack。之后隔一段時間server會重發(fā)握手第二步的syn+ack包給client，如果客戶端連接一直排隊不上等待超時則會報超時異常。

場景3：全連接已滿且tcp_abort_on_overflow = 1時

server會發(fā)送一個reset包給client，表示廢除這個握手過程和這個連接(客戶端會報connection reset by peer異常)

四、關于backlog

backlog表示全連接隊列(已連接未處理隊列)的大小，該值默認為50。

當全連接隊列滿時則會根據(jù)tcp_abort_on_overflow的值做出相應的處理方式

//Linux查看tcp_abort_on_overflow值 
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_abort_on_overflow 

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五、總結(jié)

TCP存在兩個隊列(全連接隊列和半連接隊列)，第一次握手后TCP會產(chǎn)生的新項并先存放到半連接隊列中。當完成三次握手之后項會移動到全連接隊列里(全連接隊列默認大小backlog值是50)。如果當全連接隊列滿了server則會根據(jù)tcp_abort_on_overflow 的值來做對應的處理,，值為0則丟棄當前客戶端的ack，值為1則廢棄當前握手過程與連接。