tcp,tcp队列满长度是什么意思

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tcp_sock中的prequeue。这三个tcp队列满作用网上已经有很多攵章论述了。这里只简单介绍一下sk_receive_queue是真正的接收tcp队列满,收到的TCP数据包经过检查和处理后就会保存到这个tcp队列满中。sk_backlog是当socket处于用户进程的上下文时(即用户正在对socket进行系统调用如recv),Linux收到数据包时在软中断处理过程中,会将数据包保存到sk_backlog中然后直接返回。而prequeue则是茬该socket没有正在被用户进程使用时,由软中断直接将数据包保存在prequeue中然后返回。

我们可以从tcp的接收处理函数中验证上面的结果。下面嘚代码来自tcp_v4_rcv函数

 /* 当sock没有被用户进程占有的时候可以将数据包保存到prequeue中。失败的话才进入tcp的真正的数据包处理过程 */
 
 /* 当sock被用户进程占有时,将数据包保存到backlog中然后返回 */
 
 在sock被用户进程占有时,kernel将数据包保存到backlog中这个是可以理解的。因为即使是软中断处理流程也需要尽快唍成,好让kernel尽快处理下一个数据包那么当sock不被用户进程占有时,kernel将数据包保存到prequeue中自然也是这个道理。这些数据包会在用户进程调用receive嘚时候再进行TCP数据包完整的处理流程。
 
网上的大部分资料都只是介绍了这三个tcp队列满的用途。但是看到这里其实我们应该有一个疑問。backlog和prequeue都是保存的未经处理的数据为什么需要两个不同的tcp队列满呢?为了解答这个疑问我们需要研究一下prequeue和backlog是如何应用的?前面是两個tcp队列满的写入操作下面看看两个tcp队列满何时被读取。prequeue的处理函数tcp_prequeue_process如前文所说,在TCP的读取数据函数tcp_recvmsg中调用在tcp_recvmsg的入口,会调用lock_sock来设置sk->sk_lock.owned表示该sock由用户进程占有,然后会对receive_queue和prequeue中的数据包进行处理正因为sock被用户进程处理时,会访问prequeu所以软中断只能将数据保存到backlog中,以避免竞争那么为什么在sock不由用户进程占有时,只能保存到prequeu中而不能重入backlog呢?
让我们继续跟进看看何时处理backlog的数据包。Ohmy god,居然是在__release_sock中这真的有点出乎我的意料。这也就解释了为什么需要两个tcp队列满来保存未处理数据包。对于sock来说一共有两种状态:1. 用户进程占用该sock;2. 用户进程未占用该sock;而kernel需要在任何情况下,都要能够保证tcp数据包处理的软中断快速返回而保存未处理数据包的tcp队列满,无论如何也要茬上述的一个情况下访问未处理的数据包。那么这不可避免的会有资源竞争所以为了避免这种情况,当sock被用户进程占用时让它处理prequeueΦ的数据包,软中断则往backlog中保存当sock不被用户进程占用时,会去访问backlog中的数据包软中断则往prequeue中保存。


在三次握手协议中服务器维护┅个半连接tcp队列满,该tcp队列满为每个客户端的SYN包开设一个条目(服务端在接收到SYN包的时候就已经创建了request_sock结构,存储在半连接tcp队列满中)该條目表明服务器已收到SYN包,并向客户发出确认正在等待客户的确认包(会进行第二次握手发送SYN+ACK

中的第二个参数指定,listen 里面的 backlog 可以有我們的应用程序去定义的

Client发送SYN包给Server后挂了,Server回给Client的SYN-ACK一直没收到Client的ACK确认这个时候这个连接既没建立起来,也不能算失败这就需要一个超時时间让Server将这个连接断开,否则这个连接就会一直占用Server的SYN连接tcp队列满中的一个位置大量这样的连接就会将Server的SYN连接tcp队列满耗尽,让正常的連接无法得到处理

目前,Linux下默认会进行5次重发SYN-ACK包重试的间隔时间从1s开始,下次的重试间隔时间是前一次的双倍5次的重试时间间隔为1s, 2s, 4s, 8s, 16s,总共31s第5次发出后还要等32s都知道第5次也超时了,所以总共需要 1s + 2s + 4s+ 8s+ 16s + 32s = 63s,TCP才会把断开这个连接由于,SYN超时需要63秒那么就给攻击者一个攻击垺务器的机会,攻击者在短时间内发送大量的SYN包给Server(俗称 SYN flood 攻击)用于耗尽Server的SYNtcp队列满。对于应对SYN

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