TCP/IP (一) accept建立连接

忘是亡心i 2022-08-10 09:19 130阅读 0赞

七层网络协议、三次握手、四次分手，这些大家都比较熟知，这里主要是带着一些问题来思考整个TCP/IP流程。

1.三次握手的具体流程是怎么样的？

2.socket编程中int listen(int fd, int backlog); backlog的真正意义是什么？

3.一个TCP server能建立多少个本机连接？能建立多少个非本机连接？

4.如何查看服务器的连接状态？

先来回顾一下TCP的三次握手和四次分手

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思考一下，服务器的SYN\_RECV状态和ESTABLISHED状态存放在哪里，能存放多少个状态，

这里借用陶大师的一个图，

![20151117224326271][]

第一次握手：当客户端SYN到达时，如果服务器SYN队列未满，就会插入到SYN队列，如果SYN队列满了，则请求就会被丢弃

第二次握手：服务器SYN+ACK给客户端，表示服务器收到客户端发的请求了

第三次握手：客户端收到服务器是SYN+ACK时，向服务器发起ACK，表示客户端已经准备完毕，此时服务器将连接从SYN队列移到ACCEPT队列，则三次握手才算真正完成。

考虑以下情形：

一、服务器在第三次握手收到客户端ACK时，将连接从SYN队列取出，并准备向ACCEPT队列插入，此时如果ACCEPT队列满了，服务器通过 /proc/sys/net/ipv4/tcp\_abort\_on\_overflow 来决定如何返回，0 表示直接丢丢弃该 ACK，1 表示发送 RST 通知客户端。

二、listen时设置的套接字设为非阻塞模式（默认为阻塞模式），这两种模式会导致accept方法有不同的行为，

阻塞模式下，accept等待的时间不定，由客户端是否发起请求而定，

非阻塞模式下，accept要么返回成功的连接，要么返回失败。

三、如果主进程listen fd，多个子进程同时accept wait，会发生什么，哪个子进程会抢到该连接？有兴趣的可以搜一下[惊群效应][Link 1]。

四、如果客户端连上服务器，这个时候拔掉客户端网线并重启，该连接就会处于异常状态，如何检测这些异常连接？当客户端再次连上服务器并产生数据交互时，服务器就会发送RST至客户端关闭连接，如果不再有数据交互，则TCP的keepalive能检测到该问题。

五、系统保留端口：1-1023，自由端口：1024-65535，启动的服务器不应该bind 1-1023的端口

一个TCP server能建立多少个本机连接？首先我们要明白，一个TCP连接的组成是两对IP和两个端口，那么本机客户端连本机服务器的连接数最大理论值为65535-1，同时受到进程能打开的最大句柄数限制，可通过ulimit -n查看。

六、服务器bind IP和端口时，IP怎么选？

INADDR\_ANY表示接收所有IP的连接，

0.0.0.0表示接收所有IP的连接，

localhost/127.0.0.1表示只接收本地连接,

客户端通过127.0.0.1或者localhost连接本机服务器时，数据流只经过内核，不经过网卡，几乎无性能损失，我们经常配置的nginx upstream大都是如此设置

七、如何在服务器查看TCP的连接数和各种状态？应该把netstat、tcpdump、lsof等命令练习得比较熟悉，

比如查看8080端口的各种状态：netstat -natl | grep 8080 | awk '\{print $6\}' | sort | uniq -c | sort -nr

八、关于connect超时，可参考文章[socket超时设置详解(connect/read/write)][socket_connect_read_write]

参考资料：《tcp/ip详解卷1》

参考文章：[http://blog.csdn.net/russell\_tao/article/details/9111769][http_blog.csdn.net_russell_tao_article_details_9111769]

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[Link 1]: http://blog.csdn.net/daiyudong2020/article/details/50417400
[socket_connect_read_write]: http://blog.csdn.net/daiyudong2020/article/details/50675219
[http_blog.csdn.net_russell_tao_article_details_9111769]: http://blog.csdn.net/russell_tao/article/details/9111769