什么是全连接队列和半连接队列？
在 TCP 三次握手的时候，Linux 内核会维护两个队列，分别是：
- 半连接队列，也称 SYN 队列；
- 全连接队列，也称 accepet 队列；
服务端收到客户端发起的 SYN 请求后，内核会把该连接存储到半连接队列，并向客户端响应 SYN+ACK，接着客户端会返回 ACK，服务端收到第三次握手的 ACK 后，内核会把连接从半连接队列移除，然后创建新的完全的连接，并将其添加到 accept 队列，等待进程调用 accept 函数时把连接取出来。
不管是半连接队列还是全连接队列，都有最大长度限制，超过限制时，内核会直接丢弃，或返回 RST 包。
如何查看进程半连接队列长度？
服务端处于 SYN_RECV 状态的 TCP 连接，就是 TCP 半连接队列。
netstat -natp | grep SYN_RECV | wc -l
# -n: Do not try to resolve service names.
# -a: Display both listening and non-listening (for TCP this means established connections) sockets.
# -t: Display TCP sockets.
# -p: Show process using socket.如何观察半连接队列溢出情况？
netstat -s | grep "SYNs to LISTEN"
# -s: Display summary statistics for each protocol.上面输出的数值是累计值，表示共有多少个 TCP 连接因为半连接队列溢出而被丢弃。隔几秒执行几次，如果有上升的趋势，说明当前存在半连接队列溢出的现象。
半连接队列的大小由什么决定？
注意⚠️：max_qlen_log 是理论半连接队列最大值，并不一定代表服务端处于 SYN_REVC 状态的最大个数。
注意⚠️：Linux内核版本对于该值的计算是不同的。
Linux内核对于半连接队列溢出的逻辑大致如下：
- 如果半连接队列满了，并且没有开启
tcp_syncookies，则会丢弃； - 若全连接队列满了，且没有重传
SYN+ACK包的连接请求多于 1 个，则会丢弃； - 如果没有开启
tcp_syncookies，并且max_syn_backlog减去 当前半连接队列长度小于(max_syn_backlog >> 2)，则会丢弃；
半如果 SYN 半连接队列已满，只能丢弃连接吗？
并不是这样，开启 syncookies 功能就可以在不使用 SYN 半连接队列的情况下成功建立连接，在前面我们源码分析也可以看到这点，当开启了 syncookies 功能就不会丢弃连接。也就是仅当SYN半连接队列放不下时，再启动这个功能。
syncookies 是这么做的：服务器根据当前状态计算出一个值，放在己方发出的 SYN+ACK 报文中发出，当客户端返回 ACK 报文时，取出该值验证，如果合法，就认为连接建立成功，如下图所示。
开启 syncookies 功能：
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
# syncookies 参数主要有以下三个值：
# 0 值，表示关闭该功能；
# 1 值，表示仅当 SYN 半连接队列放不下时，再启用它；
# 2 值，表示无条件开启功能；调整半连接队列长度的方法
要想增大半连接队列，不能只单纯增大 tcp_max_syn_backlog 的值，还需一同增大 somaxconn 和 backlog，也就是增大全连接队列。否则，只单纯增大 tcp_max_syn_backlog 是无效的。
- 增大 tcp_max_syn_backlog 和 somaxconn 的方法是修改 Linux 内核参数：
echo 2048 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
echo 2048 > /proc/sys/net/core/somaxconn
server {
listen 80 default backlog=1024;
server_name localhost;
...
}
# 更改完成后需要重载如何知道应用程序的 TCP 全连接队列大小？
可以使用ss命令获取的Recv-Q/Send-Q在「LISTEN 状态」和「非 LISTEN 状态」下的全连接队列长度（注意这俩是不是一样的）
在「LISTEN 状态」时，Recv-Q/Send-Q 表示的含义如下：
- Recv-Q：当前全连接队列的大小，也就是当前已完成三次握手并等待服务端
accept()的 TCP 连接； - Send-Q：当前全连接最大队列长度；
ss -lnt
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 4096 0.0.0.0:8010 0.0.0.0:*
LISTEN 0 1024 0.0.0.0:19222 0.0.0.0:*
LISTEN 0 1024 0.0.0.0:11221 0.0.0.0:*
# -l: Display only listening sockets (these are omitted by default).
# -n: Do not try to resolve service names. Show exact bandwidth values, instead of human-readable.
# -t: Display TCP sockets.在「非 LISTEN 状态」时，Recv-Q/Send-Q 表示的含义如下：
- Recv-Q：已收到但未被应用进程读取的字节数；
- Send-Q：已发送但未收到确认的字节数；
ss -nt
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
FIN-WAIT-2 0 0 10.189.64.90:36556 10.189.65.3:8101
ESTAB 0 0 10.189.64.90:45454 10.189.65.3:8101
# -n: Do not try to resolve service names. Show exact bandwidth values, instead of human-readable.
# -t: Display TCP sockets.如何查看TCP全队列的溢出情况？
当超过了 TCP 最大全连接队列，服务端则会丢掉后续进来的 TCP 连接，丢掉的 TCP 连接的个数会被统计起来，我们可以使用 netstat -s 命令来查看：
netstat -s | grep overflowed
# 输出示例：
1079 times the listen queue of a socket overflowed
# -s: Display summary statistics for each protocol.当服务端并发处理大量请求时，如果 TCP 全连接队列过小，就容易溢出。发生 TCP 全连接队溢出的时候，后续的请求就会被丢弃，这样就会出现服务端请求数量上不去的现象。
当全队列溢出时，回复客户端的包是什么样的？
丢弃连接只是 Linux 的默认行为，我们还可以选择向客户端发送 RST 复位报文，告诉客户端连接已经建立失败。
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_abort_on_overflow
0tcp_abort_on_overflow 共有两个值分别是 0 和 1，其分别表示：
- 0 ：如果全连接队列满了，那么 server 扔掉 client 发过来的 ack ；
- 1 ：如果全连接队列满了，server 发送一个
reset包给 client，表示废掉这个握手过程和这个连接；
如果要想知道客户端连接不上服务端，是不是服务端 TCP 全连接队列满的原因，那么可以把 tcp_abort_on_overflow 设置为 1，这时如果在客户端异常中可以看到很多 connection reset by peer 的错误，那么就可以证明是由于服务端 TCP 全连接队列溢出的问题。
通常情况下，应当把 tcp_abort_on_overflow 设置为 0，因为这样更有利于应对突发流量。
举个例子，当 TCP 全连接队列满导致服务器丢掉了 ACK，与此同时，客户端的连接状态却是 ESTABLISHED，进程就在建立好的连接上发送请求。只要服务器没有为请求回复 ACK，请求就会被多次重发。如果服务器上的进程只是短暂的繁忙造成 accept 队列满，那么当 TCP 全连接队列有空位时，再次接收到的请求报文由于含有 ACK，仍然会触发服务器端成功建立连接。
所以，tcp_abort_on_overflow 设为 0 可以提高连接建立的成功率，只有你非常肯定 TCP 全连接队列会长期溢出时，才能设置为 1 以尽快通知客户端。
如何增大TCP全连接队列？
TCP 全连接队列的最大值取决于 somaxconn 和 backlog 之间的最小值，也就是 min(somaxconn, backlog)
- 增大 tcp_max_syn_backlog 和 somaxconn 的方法是修改 Linux 内核参数：
echo 2048 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
echo 2048 > /proc/sys/net/core/somaxconn
- 增大 backlog 的方式，每个 Web 服务都不同，比如 Nginx 增大 backlog 的方法如下：
server {
listen 80 default backlog=1024;
server_name localhost;
...
}
# 更改完成后需要重载