詳解PHP Swoole與TCP三次握手

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握手常見問題

1、連接拒絕

2、Operation now in progress 多是因為丟包、錯誤ip、backlog滿瞭&阻塞&tcp_abort_on_overflow=0

3、min(maxconn, backlog) ss -lt

連接拒絕

在TCP三次握手的時候，客戶端發送SYN這個包給服務端，服務端不接受這個請求，操作系統直接返回瞭一個RST的包，來拒絕連接的請求。

最常見的情況就是客戶端去請求某個服務器，服務端沒有綁定對應的端口。

測試代碼如下，服務端代碼：

<?php
​
$server = new \Swoole\Server('127.0.0.1', 9501);
​
$server->set([
    'work_num' => 2,
    'backlog' => 128,
]);
​
$server->on('connect', function ($server, $fd)
{
    echo "Client: Connect.\n";
});
​
$server->on('receive', function ($server, $fd, $reactor_id, $data)
{
    var_dump($data);
});
​
$server->on('close', function ()
{
    var_dump('close');
});
​
$server->start();

這裡，服務端綁定的端口是9501。

啟動服務器：

1 ~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton # php server.php

客戶端代碼：

<?php
​
$client = new \Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_SYNC);
var_dump($client->connect('127.0.0.1', 9500));

這裡，客戶端請求的端口是9500。

啟動客戶端：

~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton # php client.php 
​
Warning: Swoole\Client::connect(): connect to server[127.0.0.1:9500] failed, Error: Connection refused[111] in /root/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton/client.php on line 4
bool(false)
~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton #

報錯：

Error: Connection refused[111]

Operation now in progress

這個錯誤的絕大部分原因是因為連接超時瞭。

丟包

例如路由器、網關出現瞭故障，包被丟瞭。

錯誤ip

例如客戶端請求瞭一個錯誤的ip，那麼路由器自然也就路由不到。

測試代碼如下，客戶端代碼：

<?php
​
$client = new \Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_SYNC);
var_dump($client->connect('8.8.8.8', 9501));

這裡，我訪問的是谷歌的DNS服務器。因為我沒有FQ，所以是訪問不瞭這個IP的。因此，我們發送的包是到達不瞭8.8.8.8服務器的。

啟動客戶端：

~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton # php client.php 
​
Warning: Swoole\Client::connect(): connect to server[8.8.8.8:9501] failed, Error: Operation in progress[115] in /root/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton/client.php on line 4
bool(false)
~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton #

報錯：

Error: Operation in progress[115]

backlog

服務器在三次握手的最後一次，即收到客戶端發來的ACK包的時候，會把建立好的連接放到backlog隊列裡面。如果Swoole一直不accept連接，那麼這個backlog隊列很快就會滿。backlog隊列滿瞭之後，服務端就會丟棄三次握手的SYN包，讓客戶端重新去連接服務端。

測試代碼如下，服務端代碼：

<?php
​
$server = new \Swoole\Server('127.0.0.1', 9501, SWOOLE_BASE);
​
$server->set([
    'work_num' => 2,
    'backlog' => 128,
]);
​
$server->on('connect', function ($server, $fd)
{
    echo "Client: Connect.\n";
    sleep(1000);
});
​
$server->on('receive', function ($server, $fd, $reactor_id, $data)
{
    var_dump($data);
});
​
$server->on('close', function ()
{
    var_dump('close');
});
​
$server->start();

要想測試backlog問題必須在Swoole的SWOOLE_BASE模式下，默認的SWOOLE_PROCESS模式是沒有這個問題的。

這裡，我們的backlog大小是128。

然後，我們通過sleep(1000);來阻塞住進程，使得Swoole不會繼續accept連接，從而導致backlog隊列在某個時刻變滿。

客戶端代碼：

<?php
​
$i = 0;
while (true)
{
    $client = new \Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_SYNC);
    if ($client->connect('127.0.0.1', 9501) == false)
    {
        break;
    }
}

我們啟動服務器：

~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton # php server.php

然後啟動客戶端：

~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton # php client.php 
省略瞭其他的輸出
bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
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bool(true)
bool(true)
bool(true)
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bool(true)
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bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
bool(true)
​
Warning: Swoole\Client::connect(): connect to server[127.0.0.1:9501] failed, Error: Operation in progress[115] in /root/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton/client.php on line 7
bool(false)
​
Warning: Swoole\Client::connect(): connect to server[127.0.0.1:9501] failed, Error: Operation in progress[115] in /root/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton/client.php on line 7
bool(false)
^C
~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton #

我們會發現，過一段時間，客戶端這邊會報錯：

Error: Operation in progress[115]

服務端這邊輸出：

~/codeDir/phpCode/hyperf-skeleton # php server.php 

Client: Connect.

因為當Swoole服務器從backlog隊列裡面accept一個連接的時候，才會觸發onReceive回調函數。所以，當服務端accept一個連接之後，Swoole自己就會陷入阻塞，不會再accept瞭。但是需要註意的是，盡管Swoole服務器自身是阻塞的，操作系統還會繼續去把建立好的連接放入backlog隊列裡面。所以，backlog隊列會滿。

SYN Flood

除瞭三次握手成功之後會使用到的backlog隊列，還有一個SYN隊列。也就是在三次握手時候，客戶端給服務端發送瞭SYN包，服務端會有一個SYN隊列來維護。

與其有關的內核配置：

tcp_max_syn_backlog
tcp_synack_retries
tcp_syncookies

其中，tcp_max_syn_backlog就是這個SYN隊列的長度。如果大量的SYN包把SYN隊列塞滿瞭，那麼其他正常的連接過來，服務端就無法處理。

SYN Flood攻擊就是客戶端瘋狂的給服務端發送SYN包，然後服務端每次都會把請求放到SYN隊列裡面。但是，客戶端不給服務端回ACK包。如果客戶端不回ACK包，那麼服務端就會給客戶端回SYN + ACK包，即第二次握手發送的包。而回復SYN + ACK包的次數就是由tcp_synack_retries參數決定的。如果把tcp_synack_retries設置為0，那麼如果服務端沒有收到ACK包，那麼服務端就不會重試發送SYN + ACK包瞭，這樣就減少瞭SYN隊列裡面那個請求的存活時間。

tcp_syncookies的原理就是，客戶端發送SYN包的時候，不會維護SYN隊列，而是返回一個cookie給客戶端。然後客戶端發送第三次握手的時候，攜帶這個cookie值，隻有這個cookie驗證通過，服務端才會給連接分配資源。

以上就是詳解PHP Swoole與TCP三次握手的詳細內容，更多關於PHP Swoole與TCP三次握手的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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