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深入浅出TCP之listen

【深入浅出TCP之listen】原文：http://blog.chinaunix.net/uid-29075379-id-3858844.html

int listen(int fd, int backlog);


有几个概念需要在开头澄清一下
TCP socket分两种，监听socket和传输socket两种
监听socket：负责处理网络上来的连接请求（客户端的syn包到达便是连接请求来了，如果不知道syn包，请参看一下TCP三次握手）；
传输socket：负责在网络上的两个端点之间传输TCP数据。


未决socket：pending socket，就是某客户端的syn包到达，内核为这个syn包对应的tcp请求生成一个socket，但是此时三次握手并没有完成，这样的socket就是pending socket，是未决连接，没有经过三次握手认证的tcp连接。
已建立连接的socket：established socket，tcp服务器利用三次握手完成对客户端的简单认证之后，未决socket就变成已连接socket，后续可以用这个socket传输数据。
内核为每个tcp服务器维护两个socket队列：未决socket队列和已建立连接的socket队列

图 1


现在进入主题：）
在TCP服务器端创建socket完毕，调用listen函数的时候，系统下层发生了以下动作：
1. 将刚才创建的（fd所标示的）socket转换为此tcp服务器的监听socket，让此socket进入监听请求模式，此socket的tcp状态由CLOSE转至LISTEN.
2.内核为此监听socket所对应的tcp服务器建立一个未决socket队列和一个已建立连接socket队列
backlog这个参数用来决定未决socket队列的长度，有个映射关系，0表示长度可以无限大。


现在来串一串整个过程
监听socket收到某客户端的syn包，第一次握手完成；
然后内核为此syn请求生成一个pending socket，例如图1中的socket5，标记状态为SYN_RECV，并且将socket5加入相应的pending socket队列，并且服务器发出ack和syn，第二次握手完成。
后续针对此socket5有两种可能
1可能
过会儿客户端响应了服务器的syn（第三个ack到达），第三次握手结束。内核触发accept函数执行，将socket5状态标记为ESTABLISHED，并且将此socket5由pending socket queue移至establishedsocket queue，如图2

图2


2可能
客户端的最后一个ack并未来到，过很久，图1中的socket5超时了，被移除，如图3

图3


到这儿，listen的作用应该清楚了


另外针对此listen，有两个极限情况导致的拒绝服务情况需要考虑
backlog设置过小，pending socket队列已满，此时客户端调用connect发送syn分节给服务器端请求连接，服务端会忽略此syn包，客户端收不到syn的ack，会触发syn超时，这个超时时间比较长，重发syn，导致客户端长时间连接不上。
backlog设置为0或者过大，只要收到syn包，就会在pending socket队列中增加节点，这个容易导致物理内存耗尽
Syn flood就是***pending socket队列的


linux内核可以全局设置此pending socket队列大小
/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
转载于:https://blog.51cto.com/linuxgp/1302512

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