tcp的半连接与完全连接队列（三）源码分析
TCP 协议中的 SYN queue 和 accept queue 处理
若要理解本文意图说明的问题，可能需要以下知识背景：
- listen 系统调用的 backlog 参数含义，以及与 net.core.somaxconn 参数的关系；
- SYN flood 攻击与防护；
- SYN queue 和 accept queue 的用途，以及在不同 linux 版本中的实现差异；
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在 SYN queue 未满的情况下，在收到 SYN 包后，TCP 协议栈自动回复 SYN,ACK 包，之后在收到 ACK 时，根据 accept queue 状态进行后续处理；
若 SYN queue 已满，在收到 SYN 时
若设置 net.ipv4.tcp_syncookies = 0 ，则直接丢弃当前 SYN 包；
若设置 net.ipv4.tcp_syncookies = 1 ，则令 want_cookie = 1 继续后面的处理；
若 accept queue 已满，并且 qlen_young 的值大于 1 ，则直接丢弃当前 SYN 包；
若 accept queue 未满，或者 qlen_young 的值未大于 1 ，则输出 "possible SYN flooding on port %d. Sending cookies.\n"，生成 syncookie 并在 SYN,ACK 中带上；
--- 以下源码取自 linux-2.6.32 版本 ---
int tcp_v4_conn_request(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
...
#ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
int want_cookie = 0;
#else
#define want_cookie 0 /* Argh, why doesn't gcc optimize this :( */
#endif
...
/* TW buckets are converted to open requests without
* limitations, they conserve resources and peer is
* evidently real one.
*/
// 判定 SYN queue 是否已满
if (inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk) && !isn) {
#ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
if (sysctl_tcp_syncookies) { // SYN queue 已满，并且设置了 net.ipv4.tcp_syncookies = 1 ，则设置 want_cookie = 1 以便后续处理
want_cookie = 1;
} else
#endif
goto drop; // 否则，直接丢弃当前 SYN 包
}
/* Accept backlog is full. If we have already queued enough
* of warm entries in syn queue, drop request. It is better than
* clogging syn queue with openreqs with exponentially increasing
* timeout.
*/
// 若此时 accept queue 也已满，并且 qlen_young 的值大于 1（即保存在 SYN queue 中未进行 SYN,ACK 重传的连接超过 1 个）
// 则直接丢弃当前 SYN 包（相当于针对 SYN 进行了速率限制）
if (sk_acceptq_is_full(sk) && inet_csk_reqsk_queue_young(sk) > 1)
goto drop;
...
// 若 accept queue 未满，或者 qlen_young 的值未大于 1
if (want_cookie) {
#ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
syn_flood_warning(skb); // 输出 "possible SYN flooding on port %d. Sending cookies.\n"
req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok; // 为当前 socket 设置启用 cookie 标识
#endif
// 生成 syncookie
isn = cookie_v4_init_sequence(sk, skb, &req->mss);
} else if (!isn) {
...
}
// 保存 syncookie 值
tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
// 回复 SYN,ACK ，若之前设置了 net.ipv4.tcp_syncookies = 1 则会释放对应的 socket 结构
if (__tcp_v4_send_synack(sk, req, dst) || want_cookie)
goto drop_and_free;
// 启动 SYN,ACK 重传定时器
inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
return 0;
drop_and_release:
dst_release(dst);
drop_and_free:
reqsk_free(req);
drop:
return 0;
}---
若 accept queue 已满，在收到三次握手最后的 ACK 时
若设置 tcp_abort_on_overflow = 1 ，则 TCP 协议栈回复 RST 包，并直接从 SYN queue 中删除该连接信息；
若设置 tcp_abort_on_overflow = 0 ，则 TCP 协议栈将该连接标记为 acked ，但仍保留在 SYN queue 中，并启动 timer 以便重发 SYN,ACK 包；当 SYN,ACK 的重传次数超过 net.ipv4.tcp_synack_retries 设置的值时，再将该连接从 SYN queue 中删除；
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/*
* Process an incoming packet for SYN_RECV sockets represented
* as a request_sock.
*/
struct sock *tcp_check_req(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
struct request_sock *req,
struct request_sock **prev)
{
...
/* OK, ACK is valid, create big socket and
* feed this segment to it. It will repeat all
* the tests. THIS SEGMENT MUST MOVE SOCKET TO
* ESTABLISHED STATE. If it will be dropped after
* socket is created, wait for troubles.
*/
// 调用 net/ipv4/tcp_ipv4.c 中的 tcp_v4_syn_recv_sock 函数
// 判定 accept queue 是否已经满，若已满，则返回的 child 为 NULL
child = inet_csk(sk)->icsk_af_ops->syn_recv_sock(sk, skb, req, NULL);
if (child == NULL)
goto listen_overflow;
// 在 accept queue 未满的情况下，将 ESTABLISHED 连接从 SYN queue 搬移到 accept queue 中
inet_csk_reqsk_queue_unlink(sk, req, prev);
inet_csk_reqsk_queue_removed(sk, req);
inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, child);
return child;
listen_overflow:
// 若 accept queue 已满，但设置的是 net.ipv4.tcp_abort_on_overflow = 0
if (!sysctl_tcp_abort_on_overflow) {
inet_rsk(req)->acked = 1; // 则只标记为 acked ，直接返回，相当于忽略当前 ACK
return NULL;
}
embryonic_reset:
// 若 accept queue 已满，但设置的是 net.ipv4.tcp_abort_on_overflow = 1
NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_EMBRYONICRSTS); // 变更统计信息
if (!(flg & TCP_FLAG_RST))
req->rsk_ops->send_reset(sk, skb); // 发送 RST
inet_csk_reqsk_queue_drop(sk, req, prev); // 直接从 SYN queue 中删除该连接信息
return NULL;
}
