記錄 - 5.2
mysql
round函數(shù)： 四舍五入，保留小數(shù)。
TCP 延遲確認(rèn)與Nagle算法
Nagle 算法 ：? ?滿(mǎn)足任一條件
條件一 ： 要等到窗口大小 ?>=
MSS并且數(shù)據(jù)大小 >=MSS條件二：收到之前發(fā)送數(shù)據(jù)的
ack回包
延遲確認(rèn)：
當(dāng)有響應(yīng)數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，ACK 會(huì)隨著響應(yīng)數(shù)據(jù)一起立刻發(fā)送給對(duì)方
當(dāng)沒(méi)有響應(yīng)數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，ACK 將會(huì)延遲一段時(shí)間，以等待是否有響應(yīng)數(shù)據(jù)可以一起發(fā)送
如果在延遲等待發(fā)送 ACK 期間，對(duì)方的第二個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文又到達(dá)了，這時(shí)就會(huì)立刻發(fā)送 ACK
tcp_retries1 和tcp_retries2
兩者都是在TCP 三次握手之后的場(chǎng)景
當(dāng)重傳次數(shù)超過(guò)tcp_retries1就會(huì)指示IP 層進(jìn)行MTU 探測(cè)、刷新路由等過(guò)程，并不會(huì)斷開(kāi)TCP 連接，當(dāng)重傳次數(shù)超過(guò) tcp_retries2 才會(huì)斷開(kāi)TCP 流。
tcp_retries1 和tcp_retries2 兩個(gè)重傳次數(shù)都是受一個(gè)timeout 值限制的，當(dāng)重傳時(shí)間超過(guò)timeout，就不會(huì)重傳了。
查看全連接隊(duì)列
在listen狀態(tài)時(shí)：
Recv-Q：當(dāng)前全連接隊(duì)列的大小，也就是當(dāng)前已完成三次握手并等待服務(wù)端 accept() 的 TCP 連接；
Send-Q：當(dāng)前全連接最大隊(duì)列長(zhǎng)度，上面的輸出結(jié)果說(shuō)明監(jiān)聽(tīng) 8088 端口的 TCP 服務(wù)，最大全連接長(zhǎng)度為 128
在非listen狀態(tài)時(shí)：
Recv-Q：已收到但未被應(yīng)用進(jìn)程讀取的字節(jié)數(shù)；
Send-Q：已發(fā)送但未收到確認(rèn)的字節(jié)數(shù)；
當(dāng)TCP ?全連接隊(duì)列滿(mǎn)了會(huì)使用什么策略來(lái)回應(yīng)客戶(hù)端？
默認(rèn)丟棄，也可以回復(fù)Rst復(fù)位報(bào)文。 通過(guò) ipv4.tcp_abort_on_overflow 參數(shù)控制。0： 丟棄。 1：發(fā)送RST
如何增大TCP 全連接隊(duì)列
TCP 全連接隊(duì)列的最大值取決于 somaxconn 和 backlog 之間的最小值，也就是 min(somaxconn, backlog)
半連接隊(duì)列的大小
半連接隊(duì)列的最大值是 max_qlen_log 變量，半連接隊(duì)列最大值不是單單由 max_syn_backlog 決定，還跟 somaxconn 和 backlog 有關(guān)系。
三次握手性能的提升
SYN_SENT、SYN_REV：
可以調(diào)整重傳次數(shù)。如在內(nèi)網(wǎng)中通訊時(shí)，適當(dāng)調(diào)低重傳次數(shù)，盡快把錯(cuò)誤暴露給應(yīng)用程序。
四次揮手的性能提升
關(guān)閉的方式：RST 報(bào)文和FIN 報(bào)文
如果進(jìn)程收到RST 報(bào)文，直接關(guān)閉連接，這是一個(gè)暴力關(guān)閉連接的方式
close函數(shù)：關(guān)閉雙向。
shutdown函數(shù)：優(yōu)雅關(guān)閉，可以只關(guān)閉一個(gè)方向
FIN_WAIT1 狀態(tài)的優(yōu)化
重發(fā)由 tcp_orphan_retries參數(shù)控制：orphan 雖然是孤兒的意思，該參數(shù)卻不只對(duì)孤兒連接有效，事實(shí)上，它對(duì)所有 FIN_WAIT1 狀態(tài)下的連接都有效，默認(rèn)值是 0。 0，特指 8 次。
對(duì)于普遍正常情況時(shí)，調(diào)低 tcp_orphan_retries 就已經(jīng)可以了。如果遇到惡意攻擊，F(xiàn)IN 報(bào)文根本無(wú)法發(fā)送出去，這由 TCP 兩個(gè)特性導(dǎo)致的：
首先，TCP 必須保證報(bào)文是有序發(fā)送的，F(xiàn)IN 報(bào)文也不例外，當(dāng)發(fā)送緩沖區(qū)還有數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)送時(shí)，F(xiàn)IN 報(bào)文也不能提前發(fā)送。
其次，TCP 有流量控制功能，當(dāng)接收方接收窗口為 0 時(shí)，發(fā)送方就不能再發(fā)送數(shù)據(jù)。所以，當(dāng)攻擊者下載大文件時(shí)，就可以通過(guò)接收窗口設(shè)為 0 ，這就會(huì)使得 FIN 報(bào)文都無(wú)法發(fā)送出去，那么連接會(huì)一直處于 FIN_WAIT1 狀態(tài)。
解決方法：調(diào)整 tcp_max_orphans 參數(shù)，它定義了「孤兒連接」的最大數(shù)量。超出數(shù)量的將會(huì)直接發(fā)送RST報(bào)文強(qiáng)制關(guān)閉。
FIN_WAIT2 狀態(tài)的優(yōu)化
close關(guān)閉的連接，不會(huì)在FIN_WAIT2持續(xù)太久，tcp_fin_timeout 控制此時(shí)長(zhǎng)，默認(rèn)是60s，這與TIME_WAIT的時(shí)間是一樣的。
但shutdown可以在這個(gè)狀態(tài)持續(xù)，因?yàn)榭赡苓€可以發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
TIME_WAIT 狀態(tài)的優(yōu)化
當(dāng)TIME_WAIT 連接超過(guò)一定量（tcp_max_tw_buckets）時(shí)，新關(guān)閉的連接就不再經(jīng)歷TIME_WAIT 而直接關(guān)閉。
連接復(fù)用。打開(kāi)tcp_tw_reuse 參數(shù)和打開(kāi)時(shí)間戳功能。此參數(shù)只適用于連接發(fā)起方。
如何連接雙方同時(shí)關(guān)閉連接，會(huì)怎么樣？
雙方在等待 ACK 報(bào)文的過(guò)程中，都等來(lái)了 FIN 報(bào)文。這是一種新情況，所以連接會(huì)進(jìn)入一種叫做 CLOSING 的新?tīng)顟B(tài)，它替代了 FIN_WAIT2 狀態(tài)。接著，雙方內(nèi)核回復(fù) ACK 確認(rèn)對(duì)方發(fā)送通道的關(guān)閉后，進(jìn)入 TIME_WAIT 狀態(tài)，等待 2MSL 的時(shí)間后，連接自動(dòng)關(guān)閉。
開(kāi)啟時(shí)間戳的好處
2MSL的問(wèn)題不存在在了，因?yàn)橹貜?fù)的數(shù)據(jù)包會(huì)因?yàn)闀r(shí)間戳過(guò)期被自然丟棄
可以防止序列號(hào)繞回
便于精確計(jì)算RTT
傳輸性能的提升
如何確定最大的傳輸速度？
帶寬時(shí)延積 BDP = RTT * 帶寬
如果飛行報(bào)文超過(guò)了1MB，就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過(guò)載容易丟包。
怎樣調(diào)整緩沖區(qū)大小
Linux 會(huì)根據(jù)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
發(fā)送緩沖區(qū)是自行調(diào)節(jié)的，接收緩沖區(qū)可以根據(jù)系統(tǒng)空閑內(nèi)存的大小來(lái)調(diào)節(jié)接收窗口。
發(fā)送緩沖區(qū)的調(diào)節(jié)功能是自動(dòng)發(fā)開(kāi)啟的，而接收緩沖區(qū)則需要手動(dòng)來(lái)開(kāi)啟調(diào)節(jié)功能。
小結(jié)
TCP 可靠性是通過(guò) ACK 確認(rèn)報(bào)文實(shí)現(xiàn)的，又依賴(lài)滑動(dòng)窗口提升了發(fā)送速度也兼顧了接收方的處理能力。
內(nèi)核緩沖區(qū)決定了滑動(dòng)窗口的上限，緩沖區(qū)可分為：發(fā)送緩沖區(qū) tcp_wmem 和接收緩沖區(qū) tcp_rmem。
Linux 會(huì)對(duì)緩沖區(qū)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，我們應(yīng)該把緩沖區(qū)的上限設(shè)置為帶寬時(shí)延積。發(fā)送緩沖區(qū)的調(diào)節(jié)功能是自動(dòng)打開(kāi)的，而接收緩沖區(qū)需要把 tcp_moderate_rcvbuf 設(shè)置為 1 來(lái)開(kāi)啟。其中，調(diào)節(jié)的依據(jù)是 TCP 內(nèi)存范圍 tcp_mem。
如何理解TCP 是面向字節(jié)流的協(xié)議
UDP： 操作系統(tǒng)不會(huì)對(duì)消息進(jìn)行拆分，每個(gè)報(bào)文就是一個(gè)用戶(hù)消息的邊界。
TCP：不能認(rèn)為一個(gè)用戶(hù)消息對(duì)應(yīng)一個(gè)TCP 報(bào)文，因此，TCP是面向字節(jié)流的協(xié)議。
為什么TCP 每次建立連接時(shí)，初始化序列號(hào)都要不一樣呢？
防止歷史數(shù)據(jù)被下一個(gè)相同的四元組錯(cuò)誤的接收。
四次揮手的TIME_WAIT 不是會(huì)持續(xù)2MSL時(shí)長(zhǎng)，歷史報(bào)文不是早就在網(wǎng)絡(luò)中消失了嗎？
并不是所有連接都會(huì)通過(guò)四次揮手來(lái)正常關(guān)閉連接。
序列號(hào)回繞問(wèn)題：
開(kāi)啟TCP時(shí)間戳。防回繞算法：要求雙方維護(hù)最近一次收到數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳，每收到一個(gè)新數(shù)據(jù)包都會(huì)跟上一個(gè)時(shí)間戳比較，如果發(fā)現(xiàn)時(shí)間戳不是遞增的，則該數(shù)據(jù)包是過(guò)期的，直接丟棄該數(shù)據(jù)包。
如果時(shí)間戳也回繞了怎么辦？
Linux 在 PAWS 檢查做了一個(gè)特殊處理，如果一個(gè) TCP 連接連續(xù) 24 天不收發(fā)數(shù)據(jù)則在接收第一個(gè)包時(shí)基于時(shí)間戳的 PAWS 會(huì)失效，也就是可以 PAWS 函數(shù)會(huì)放過(guò)這個(gè)特殊的情況，認(rèn)為是合法的，可以接收該數(shù)據(jù)包。
SYN 報(bào)文什么情況下會(huì)被丟棄
開(kāi)啟 tcp_tw_recycle 參數(shù)，并且在 NAT 環(huán)境下，造成 SYN 報(bào)文被丟棄
TCP 兩個(gè)隊(duì)列滿(mǎn)了（半連接隊(duì)列和全連接隊(duì)列），造成 SYN 報(bào)文被丟棄
已建立連接的TCP ，收到SYN會(huì)發(fā)生什么
客戶(hù)端的SYN 報(bào)文里的端口號(hào)與歷史連接的不相同：
服務(wù)端會(huì)認(rèn)為是新的連接要建立，于是就會(huì)通過(guò)三次握手來(lái)建立新的連接。
舊連接處于 Established 狀態(tài)的服務(wù)端最后會(huì)怎樣呢？
如果服務(wù)端發(fā)送了數(shù)據(jù)包給客戶(hù)端，由于客戶(hù)端的連接已經(jīng)被關(guān)閉了，此時(shí)客戶(hù)的內(nèi)核就會(huì)回 RST 報(bào)文，服務(wù)端收到后就會(huì)釋放連接。
如果服務(wù)端一直沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)包給客戶(hù)端，在超過(guò)一段時(shí)間后，TCP 保活機(jī)制就會(huì)啟動(dòng)，檢測(cè)到客戶(hù)端沒(méi)有存活后，接著服務(wù)端就會(huì)釋放掉該連接。
客戶(hù)端的 SYN 報(bào)文里的端口號(hào)與歷史連接相同
處于Established 狀態(tài)的服務(wù)端，如果收到了客戶(hù)端的SYN 報(bào)文（SYN報(bào)文的初始化序列號(hào)是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，對(duì)于服務(wù)端就是一個(gè)亂序的序列號(hào)），會(huì)回復(fù)一個(gè)攜帶了正確序列號(hào)和確認(rèn)號(hào)的ACK 報(bào)文，這個(gè)ACK 又稱(chēng)為 Challenage ACK ;
接著，客戶(hù)端收到這個(gè)Challenage ACK ,發(fā)現(xiàn)確認(rèn)號(hào)(ack ?num)并不是自己期望收到的，于是會(huì)回復(fù)RST 報(bào)文，服務(wù)端收到后，就會(huì)釋放該連接。
如何關(guān)閉一個(gè)TCP 連接
殺掉進(jìn)程。
killcx 工具
它會(huì)主動(dòng)發(fā)送 SYN 包獲取 SEQ/ACK 號(hào)，然后利用 SEQ/ACK 號(hào)偽造兩個(gè) RST 報(bào)文分別發(fā)給客戶(hù)端和服務(wù)端，這樣雙方的 TCP 連接都會(huì)被釋放，這種方式活躍和非活躍的 TCP 連接都可以殺掉。
tcpkill 工具
在雙方進(jìn)行 TCP 通信時(shí)，拿到對(duì)方下一次期望收到的序列號(hào)，然后將序列號(hào)填充到偽造的 RST 報(bào)文，并將其發(fā)送給對(duì)方，達(dá)到關(guān)閉 TCP 連接的效果。
總結(jié)
tcpkill 工具只能用來(lái)關(guān)閉活躍的 TCP 連接，無(wú)法關(guān)閉非活躍的 TCP 連接，因?yàn)?tcpkill 工具是等雙方進(jìn)行 TCP 通信后，才去獲取正確的序列號(hào)，如果這條 TCP 連接一直沒(méi)有任何數(shù)據(jù)傳輸，則就永遠(yuǎn)獲取不到正確的序列號(hào)。
killcx 工具可以用來(lái)關(guān)閉活躍和非活躍的 TCP 連接，因?yàn)?killcx 工具是主動(dòng)發(fā)送 SYN 報(bào)文，這時(shí)對(duì)方就會(huì)回復(fù) Challenge ACK ，然后 killcx 工具就能從這個(gè) ACK 獲取到正確的序列號(hào)。
在 FIN_WAIT_2 狀態(tài)下，是如何處理收到的亂序到 FIN 報(bào)文，然后TCP連接又是什么時(shí)候才進(jìn)入到TIME_WAIT 狀態(tài)？
在FIN_WAIT_2狀態(tài)時(shí)，如果收到亂序的FIN 報(bào)文，那么就會(huì)加入到亂序隊(duì)列，并不會(huì)進(jìn)入到TIME_WAIT 狀態(tài)。
等收到前面被網(wǎng)絡(luò)延遲的數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)判斷亂序隊(duì)列有沒(méi)有數(shù)據(jù)，然后會(huì)檢測(cè)亂序隊(duì)列中是否有可用的數(shù)據(jù)，如果能在亂序隊(duì)列中找到與當(dāng)前報(bào)文的序列號(hào)保持順序的報(bào)文，就會(huì)看該報(bào)文是否有FIN 標(biāo)志，如果發(fā)現(xiàn)有FIN 標(biāo)志，這時(shí)才進(jìn)入TIME_WAIT 狀態(tài)。
在TIME_WAIT 狀態(tài)的TCP 連接，收到SYN 后會(huì)發(fā)生什么？
合法 SYN：
客戶(hù)端的 SYN 的「序列號(hào)」比服務(wù)端「期望下一個(gè)收到的序列號(hào)」要大，并且 SYN 的「時(shí)間戳」比服務(wù)端「最后收到的報(bào)文的時(shí)間戳」要大。
結(jié)果：重用此四元組連接，跳過(guò)2MSL 而轉(zhuǎn)變?yōu)镾YN_RECV狀態(tài)。
非法 SYN：
客戶(hù)端的 SYN 的「序列號(hào)」比服務(wù)端「期望下一個(gè)收到的序列號(hào)」要小，或者 SYN 的「時(shí)間戳」比服務(wù)端「最后收到的報(bào)文的時(shí)間戳」要小。
結(jié)果：會(huì)再回復(fù)一個(gè)第四次揮手的 ACK 報(bào)文，客戶(hù)端收到后，發(fā)現(xiàn)并不是自己期望收到確認(rèn)號(hào)（ack num），就回 RST 報(bào)文給服務(wù)端。
在 TIME_WAIT 狀態(tài)，收到 RST 會(huì)斷開(kāi)連接嗎？
如果 net.ipv4.tcp_rfc1337 參數(shù)為 0，則提前結(jié)束 TIME_WAIT 狀態(tài)，釋放連接。
如果 net.ipv4.tcp_rfc1337 參數(shù)為 1，則會(huì)丟掉該 RST 報(bào)文。
進(jìn)程崩潰和主機(jī)宕機(jī)
客戶(hù)端主機(jī)宕機(jī)，又迅速重啟
客戶(hù)端沒(méi)重啟完：不會(huì)響應(yīng)報(bào)文；重啟完后，收到之前的TCP報(bào)文，都會(huì)回復(fù)RST報(bào)文。是否有進(jìn)程綁定該TCP目標(biāo)端口號(hào)，TCP維護(hù)的結(jié)構(gòu)信息都已經(jīng)丟失了，只能重新建立連接。
如果「客戶(hù)端進(jìn)程崩潰」，客戶(hù)端的進(jìn)程在發(fā)生崩潰的時(shí)候，內(nèi)核會(huì)發(fā)送 FIN 報(bào)文，與服務(wù)端進(jìn)行四次揮手。
但是，「客戶(hù)端主機(jī)宕機(jī)」，那么是不會(huì)發(fā)生四次揮手的，具體后續(xù)會(huì)發(fā)生什么？還要看服務(wù)端會(huì)不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)？
如果服務(wù)端會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，由于客戶(hù)端已經(jīng)不存在，收不到數(shù)據(jù)報(bào)文的響應(yīng)報(bào)文，服務(wù)端的數(shù)據(jù)報(bào)文會(huì)超時(shí)重傳，當(dāng)重傳總間隔時(shí)長(zhǎng)達(dá)到一定閾值（內(nèi)核會(huì)根據(jù) tcp_retries2 設(shè)置的值計(jì)算出一個(gè)閾值）后，會(huì)斷開(kāi) TCP 連接；
如果服務(wù)端一直不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，再看服務(wù)端有沒(méi)有開(kāi)啟 TCP keepalive 機(jī)制？
如果有開(kāi)啟，服務(wù)端在一段時(shí)間沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，會(huì)觸發(fā) TCP keepalive 機(jī)制，探測(cè)對(duì)方是否存在，如果探測(cè)到對(duì)方已經(jīng)消亡，則會(huì)斷開(kāi)自身的 TCP 連接；
如果沒(méi)有開(kāi)啟，服務(wù)端的 TCP 連接會(huì)一直存在，并且一直保持在 ESTABLISHED 狀態(tài)。
linux命令
netstat
-a或--all:顯示偵聽(tīng)套接字和非偵聽(tīng)套接字。-t或--tcp:只顯示tcp套接字。-u或--udp:只顯示udp套接字。-l或--listening:只顯示偵聽(tīng)套接字。-n或--numeric:顯示數(shù)字地址，而不是嘗試確定符號(hào)主機(jī)、端口或用戶(hù)名。-p或--program:顯示每個(gè)套接字所屬的程序的PID和名稱(chēng)。-r或--route:顯示內(nèi)核路由表。-s或--statistics:顯示每個(gè)協(xié)議的匯總統(tǒng)計(jì)信息。?
