本文详细介绍了Linux系统中TCP连接队列的管理，特别是backlog参数在listen函数中的作用。backlog是连接队列的大小，它受到系统参数somaxconn的限制。backlog不仅包括半连接状态的SYN队列，也包含全连接状态的accept队列。当accept队列满时，服务器将拒绝新的连接请求。在Linux 2.2之后，SYN队列和accept队列被分开管理。可以通过调整/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog和/proc/sys/net/core/somaxconn来控制队列大小。
底层
backlog参数主要用于底层方法int listen(int sockfd, int backlog)， 在解释backlog参数之前，我们先了解下tcp在内核的请求过程，其实就是tcp的三次握手：
1、client发送SYN到server，将状态修改为SYN_SEND，如果server收到请求，则将状态修改为SYN_RCVD，并把该请求放到syns queue队列中。
2、server回复SYN+ACK给client，如果client收到请求，则将状态修改为ESTABLISHED，并发送ACK给server。
3、server收到ACK，将状态修改为ESTABLISHED，并把该请求从syns queue中放到accept queue。
在linux系统内核中维护了两个队列：syns queue和accept queue
syns queue
用于保存半连接状态的请求，其大小通过/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog指定，一般默认值是512，不过这个设置有效的前提是系统的syncookies功能被禁用。互联网常见的TCP SYN FLOOD恶意DOS攻击方式就是建立大量的半连接状态的请求，然后丢弃，导致syns queue不能保存其它正常的请求。
accept queue
用于保存全连接状态的请求，其大小通过/proc/sys/net/core/somaxconn指定，在使用listen函数时，内核会根据传入的backlog参数与系统参数somaxconn，取二者的较小值。
如果accpet queue队列满了，server将发送一个ECONNREFUSED错误信息Connection refused到client。
应用层
在netty实现中，backlog默认通过NetUtil.SOMAXCONN指定。
当然也可以通过option方法自定义backlog的大小。
backlog设置注意点
前面已经提到过，内核会根据somaxconn和backlog的较小值设置accept queue的大小，如果想扩大accept queue的大小，必须要同时调整这两个参数。
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backlog参数的含义
TCP建立连接是要进行三次握手，但是否完成三次握手后，服务器就处理(accept)呢？
backlog其实是一个连接队列，在Linux内核2.2之前，backlog大小包括半连接状态和全连接状态两种队列大小。
半连接状态为：服务器处于Listen状态时收到客户端SYN报文时放入半连接队列中，即SYN queue(服务器端口状态为：SYN_RCVD)。
全连接状态为：TCP的连接状态从服务器(SYN+ACK)响应客户端后，到客户端的ACK报文到达服务器之前，则一直保留在半连接状态中；当服务器接收到客户端的ACK报文后，该条目将从半连接队列搬到全连接队列尾部，即 accept queue (服务器端口状态为：ESTABLISHED)。
在Linux内核2.2之后，分离为两个backlog来分别限制半连接(SYN_RCVD状态)队列大小和全连接(ESTABLISHED状态)队列大小。
SYN queue 队列长度由 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 指定，默认为2048。
Accept queue 队列长度由 /proc/sys/net/core/somaxconn 和使用listen函数时传入的参数，二者取最小值。默认为128。在Linux内核2.4.25之前，是写死在代码常量 SOMAXCONN ，在Linux内核2.4.25之后，在配置文件 /proc/sys/net/core/somaxconn 中直接修改，或者在 /etc/sysctl.conf 中配置 net.core.somaxconn = 128 。
两个队列在连接过程中所处的位置如下图所示：
tcp_backlog.png
如何查看监听状态
Recv-Q & Send-Q
先看下man netstat中的说明：
Recv-Q：The count of bytes not copied by the user program connected to this socket.
Send-Q：The count of bytes not acknowledged by the remote host.
这里有一篇关于这两个队列的分析文章，https://www.cnblogs.com/leezhxing/p/5329786.html，结论是这样，要区分LISTEN状态和其他状态：
LISTEN 状态: Recv-Q 表示的当前等待服务端调用 accept 完成三次握手的 listen backlog 数值，也就是说，当客户端通过 connect() 去连接正在 listen() 的服务端时，这些连接会一直处于这个 queue 里面直到被服务端 accept()；Send-Q 表示的则是最大的 listen backlog 数值，这就就是上面提到的 min(backlog, somaxconn) 的值。
其余状态: 非 LISTEN 状态之前理解的没有问题。Recv-Q 表示 receive queue 中的 bytes 数量；Send-Q 表示 send queue 中的 bytes 数值。
在我的机器上做了下验证
操作系统
$ uname -a
Linux ubuntu 3.11.0-15-generic #25~precise1-Ubuntu SMP Thu Jan 30 17:39:31 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
在8888这个端口启动一个监听程序, 程序中不accept
netstat命令查看
$ netstat -apn |grep 8888
tcp 0 0 127.0.0.1:8888 0.0.0.0:* LISTEN 5399/thundering_her
打开两个telnet连接
telnet 127.0.0.1 8888
ss命令查看
$ ss -l |grep 8888
LISTEN 2 50 127.0.0.1:8888 *:*
Send-Q为2，Recv-Q为listen中设置的值
结论：
两个命令中Send-Q和Recv-Q的含义是不同的，
netstat中应该是man里面说明的含义
ss中才是上面文章中的结论：
Recv-Q 表示的当前等待服务端调用 accept 完成三次握手的 listen backlog 数值；
Send-Q 表示min(backlog, somaxconn)
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