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tcp选项TCP_DEFER_ACCEPT

时间：2015-05-05 12:20:22      阅读：119      评论：0      收藏：0      [点我收藏+]

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tcp选项TCP_DEFER_ACCEPT

http://blog.chinaunix.net/uid-23207633-id-274317.html

之前在项目测试的时候，如果第三次握手发完裸ack（没有数据）之后不发送数据的时候，连接状态一直为SYN_RCV，而且服务端重传synack，当时很不解，后来看了下源码，才发现些端倪。当时测试的内核是2.6.18-194（centos5.5）。

    第三次握手会调用函数tcp_v4_hnd_req：
  1. static struct sock *tcp_v4_hnd_req(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  2. {
  3.     ......
  4.     struct request_sock *req = inet_csk_search_req(sk, &prev, th->source,
  5.                          iph->saddr, iph->daddr);//查找半连接队列，返回req
  6.     if (req)
  7.         return tcp_check_req(sk, skb, req, prev);//ack的处理
  8.     ......
  9. }

    我们看函数tcp_check_req

  1. struct sock *tcp_check_req(struct sock *sk,struct sk_buff *skb,
  2.              struct request_sock *req,
  3.              struct request_sock **prev)
  4. {
  5.        ......
  6.         /* If TCP_DEFER_ACCEPT is set, drop bare ACK. */
  7.         if (inet_csk(sk)->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept &&
  8.          TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1) {//如果选项设置了，并且是裸
  9.                                                                    ack，丢弃该ack；选项值得默
  10.                                                                    认为1
  11.             inet_rsk(req)->acked = 1;
  12.             return NULL;
  13.         }
  14.         child = inet_csk(sk)->icsk_af_ops->syn_recv_sock(sk, skb,
  15.                                  req, NULL);//如果非裸ack或没设置选项则建立连接（req从半连接
  16.                                               队列到连接队列及tcp状态变为ESTABLISHED）
  17.         ......
  18. }

我们在用户层写socket程序时，可以通过setsockopt来设置TCP_DEFER_ACCEPT选项：

  1. val = 5;
  2. setsockopt(srv_socket->fd, SOL_TCP, TCP_DEFER_ACCEPT, &val, sizeof(val)) ;
  3. 里面 val 的单位是秒，注意如果打开这个功能，kernel 在 val 秒之内还没有收到数据，不会继续唤醒进程，而是直接丢弃连接。

在内核空间会调用：

    1. static int do_tcp_setsockopt(struct sock *sk, int level,
    2.         int optname, char __user *optval, int optlen)
    3. {
    4.     struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
    5.     struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
    6.     int val;
          ......
      7.      if (get_user(val, (int __user *)optval))//拷贝用户空间数据

                return -EFAULT;

  1.     ......
  2.     case TCP_DEFER_ACCEPT:
  3.         icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept = 0;
  4.         if (val > 0) {//如果setsockopt中设置val为0，则不开始TCP_DEFER_ACCEPT选项
  5.             /* Translate value in seconds to number of
  6.              * retransmits */
  7.             while (icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept < 32 &&
  8.              val > ((TCP_TIMEOUT_INIT / HZ) <<
  9.                  icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept))//根据设置的val决定重传次数，譬
  10.                                                 如val=10，重传次数为3；后面我们可以看到，只有
  11.                                                 /proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries的
  12.                                                 值小于等于通过val算出的重传次数时，这个val才
  13.                                                 起作用
  14.                 icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept++;
  15.             icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept++;
  16.         }
  17.         break;
  18.     ......
  19. }

内核是通过函数inet_csk_reqsk_queue_prune进行重传synack：

  1. void inet_csk_reqsk_queue_prune(struct sock *parent,
  2.                 const unsigned long interval,
  3.                 const unsigned long timeout,
  4.                 const unsigned long max_rto)
  5. {
  6.     struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(parent);
  7.     struct request_sock_queue *queue = &icsk->icsk_accept_queue;
  8.     struct listen_sock *lopt = queue->listen_opt;
  9.     int max_retries = icsk->icsk_syn_retries ? : sysctl_tcp_synack_retries;//默认synack
  10.                                                                              重传次数为5
  11.     int thresh = max_retries;
  12.     unsigned long now = jiffies;
  13.     struct request_sock **reqp, *req;
  14.     int i, budget;
  15.     ......
  16.     if (queue->rskq_defer_accept)
  17.         max_retries = queue->rskq_defer_accept;//设定支持选项时候的重传次数
  19.     budget = 2 * (lopt->nr_table_entries / (timeout / interval));
  20.     i = lopt->clock_hand;
  22.     do {
  23.         reqp=&lopt->syn_table[i];
  24.         while ((req = *reqp) != NULL) {
  25.             if (time_after_eq(now, req->expires)) {
  26.                 if ((req->retrans < thresh ||
  27.                  (inet_rsk(req)->acked && req->retrans < max_retries))
  28.                  && !req->rsk_ops->rtx_syn_ack(parent, req, NULL)) {//如果重传次数小于设定
  29.                  的重传次数，就重传synack；这里可以看出两个并列的判断条件：req->retrans < thres
  30.                  h和(inet_rsk(req)->acked && req->retrans < max_retries)，第一个是当前req
  31.                  的重传次数小于设定的最大重传次数，这里是5；第二个则是TCP_DEFER_ACCEPT；inet_rs
  32.                  k(req)->acked则是在函数tcp_check_req中设定的，上面讨论过了，而max_retries则
  33.                  为通过val计算的值，默认为1。这个重传次数决定了synack包的重传次数及最长超时时间，
  34.                  显然两者中较大者起到决定性的作用。譬如，默认重传为2，通过val计算出的max_retries
  35.                  值为3，则将发送3次重传的synack及超时时间为12秒后，关闭连接
  36.                     unsigned long timeo;
  38.                     if (req->retrans++ == 0)
  39.                         lopt->qlen_young--;
  40.                     timeo = min((timeout << req->retrans), max_rto);
  41.                     req->expires = now + timeo;//每重传一次，超时值就按初始值
  42.                                                  timeout（TCP_TIMEOUT_INIT）比值为2的等比
  43.                                                  数列增加，如3 6 12 24 48 96
  44.                     reqp = &req->dl_next;
  45.                     continue;//继续循环
  46.                 }
  48.                 /* Drop this request */
  49.                 如果超时，如超过例子中的96秒，就将req从半连接队列里删除，丢弃连接
  50.                 inet_csk_reqsk_queue_unlink(parent, req, reqp);
  51.                 reqsk_queue_removed(queue, req);
  52.                 reqsk_free(req);
  53.                 continue;
  54.             }
  55.             reqp = &req->dl_next;
  56.         }
  58.         i = (i + 1) & (lopt->nr_table_entries - 1);
  60.     } while (--budget > 0);
  62.     lopt->clock_hand = i;
  64.     if (lopt->qlen)
  65.         inet_csk_reset_keepalive_timer(parent, interval);
  66. }

那么TCP_DEFER_ACCEPT选项有什么好处呢，我们知道服务端处于监听时，客户端connect；服务端会收到syn包，并发送 synack；当客户端收到synack并发送裸ack时，服务端accept创建一个新的句柄，这是不支持TCP_DEFER_ACCEPT选项下的流 程。如果支持TCP_DEFER_ACCEPT，收到裸ack时，不会建立连接，操作系统不会Accept，也不会创建IO句柄。操作系统应该在若干秒 后，会释放相关的链接；但没有同时关闭相应的端口，所以客户端会一直以为处于链接状态，如果Connect后面马上有后续的发送数据，那么服务器会调用 Accept接收这个连接。

函数inet_csk_reqsk_queue_prune是通过tcp_synack_timer，是它在定时器中起作用的

  1. static void tcp_synack_timer(struct sock *sk)
  2. {
  3.     inet_csk_reqsk_queue_prune(sk, TCP_SYNQ_INTERVAL,
  4.                  TCP_TIMEOUT_INIT, TCP_RTO_MAX);
  5. }

关于定时器，在后续的分析中。

tcp选项TCP_DEFER_ACCEPT

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原文地址：http://www.cnblogs.com/mull/p/4478682.html
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