深入浅出TCP之listen

简介: 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。

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established socket 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,这个容易导致队列变满。

Syn flood就是攻击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
还可以启用tcp_syncookies,来缓解pending socket队列的压力
echo "1" > / proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
但是,这两个调整,对于巨量的synflood攻击来说,都是治标不治本。

相关实践学习
通过Ingress进行灰度发布
本场景您将运行一个简单的应用,部署一个新的应用用于新的发布,并通过Ingress能力实现灰度发布。
容器应用与集群管理
欢迎来到《容器应用与集群管理》课程,本课程是“云原生容器Clouder认证“系列中的第二阶段。课程将向您介绍与容器集群相关的概念和技术,这些概念和技术可以帮助您了解阿里云容器服务ACK/ACK Serverless的使用。同时,本课程也会向您介绍可以采取的工具、方法和可操作步骤,以帮助您了解如何基于容器服务ACK Serverless构建和管理企业级应用。 学习完本课程后,您将能够: 掌握容器集群、容器编排的基本概念 掌握Kubernetes的基础概念及核心思想 掌握阿里云容器服务ACK/ACK Serverless概念及使用方法 基于容器服务ACK Serverless搭建和管理企业级网站应用
目录
相关文章
|
存储 网络协议 Linux
|
网络协议 Linux .NET
使用.NetCore在Linux上写TCP listen 重启后无法绑定地址
拥抱.net core的过程中, 将公司的一套java项目改成了.net core 2.0版的. 里面的tcp服务被我用msdn的SocketAsyncEventArgs方式重写了, 然而在测试的过程中发现, 偶尔会出现重启无法再次绑定监听的情况.
1667 0
|
网络协议 Linux 网络性能优化
Linux kernel tcp 连接建立详解——由listen系统调用的backlog参数引发的长篇大论
原文是openoffice写的,图片什么不太好弄,我只把目录和第一章放在这里。 全文的pdf从这里下载。listen_backlog.pdf 再来个流程图。tcp连接建立流程图.
1599 0
|
网络协议 Linux
Linux TCP/IP协议栈之Socket的实现分析(socket listen)
sys_listen对面向连接的协议,在调用 bind(2)后,进一步调用 listen(2),让套接字进入监听状态: int listen(int sockfd, int backlog);backlog 表示新建连接请求时,最大的未处理的积压请求数。
1389 0
|
7月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 网络协议
TCP/IP五层(或四层)模型,IP和TCP到底在哪层?
TCP/IP五层(或四层)模型,IP和TCP到底在哪层?
123 4
|
监控 网络协议 网络架构
IP协议【图解TCP/IP(笔记九)】
IP协议【图解TCP/IP(笔记九)】
152 0
|
域名解析 网络协议
IP协议, TCP协议 和DNS 服务分别是干什么的?
大家好,我是阿萨。昨天讲解了网络四层协议[TCP/IP协议族分为哪4层?]今天我们学习下IP 协议, TCP 协议和DNS 协议分别是干什么的。
297 0
IP协议, TCP协议 和DNS 服务分别是干什么的?
|
网络协议
ACK的累加规则-wireshark抓包分析-不包含tcp头部、ip头部、数据链路层头部等。
ACK的累加规则-wireshark抓包分析-不包含tcp头部、ip头部、数据链路层头部等。
ACK的累加规则-wireshark抓包分析-不包含tcp头部、ip头部、数据链路层头部等。
|
网络协议 网络架构
六、TCP/IP模型 和 5层参考模型
六、TCP/IP模型 和 5层参考模型
六、TCP/IP模型 和 5层参考模型
|
网络协议
TCP/IP协议族有哪些?
大家好,我是阿萨。昨天我们学习了[URI 和URL 的区别是什么?]了解了URI 和URL的区别。 学习HTTP, 绕不开TCP/IP,那么TCP/IP 协议族分为哪4层?
322 0
TCP/IP协议族有哪些?