connect accept listen 与三次握手的关系

首先明确三次握手发生在什么时候。

经过我的验证，在客户端执行connect的时候，便是向已经listen的服务器发出三次握手，等connect返回的时候，三次握手已经完成，和accept没有任何关系。验证过程如下。

客户端程序只执行到connect，服务器端程序只执行到listen，然后用tcpdump对本地进行抓包。这里要注意tcpdump想抓本地还回的包需要监听 lo 也就是tcpdump -i lo port 12346

再用netstat观察端口状态发现两边都是establish

int main ()
{
	int sock;
	sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	assert(sock>=0);
	struct sockaddr_in addr;
	memset(&addr,0,sizeof(addr));
	addr.sin_family=AF_INET;
	addr.sin_port=htons(12346);
	inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&addr.sin_addr);
	int err=connect(sock,(sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
	assert(err==0);
	sleep(10000);
}

int main ()
{
	int listenfd;
	listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	assert(listenfd>=0);
	int opt=1;
	setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));
	struct sockaddr_in addr;
	memset(&addr,0,sizeof(addr));
	addr.sin_family=AF_INET;
	addr.sin_port=htons(12346);
	inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&addr.sin_addr);
	int err=bind(listenfd,(sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
	assert(err==0);
	err=listen(listenfd,10);
	assert(err==0);
	sleep(10000);
}

再来看listen函数的参数。它的作用是告诉内核设置连接队列的长度。

内核为每一个listen状态的套接字设置两个队列，未完成连接队列和已完成连接队列，这两个队列共用listen设置的连接长度。

当客户端发送syn报文的时候，服务器检测连接队列是否已满，如果满了就丢弃这个syn，如果没满就把这个链接放入未完成队列，发送ack和syn，当客户端收到ack和syn之后，会发送ack报文，并且从connect返回，服务器收到这个ack后把连接从未完成队列中取出放入已完成队列，等待accept把这个链接取走。此时三次握手已经全部完成，两端连接都是establish状态。

实际上连接在未完成队列中的时间是很短的，这段时间代表服务器发送syn和ack并且从客户端收到ack的时间，没有特殊情况的话，一般很快就会完成，但是如果服务器发送syn+ack后超过一定时间都没有收到客户端的ack，服务器会把这个链接丢弃掉，超时时限一般被设为75秒。

以下是我把listen的参数设为1，开了三个客户端向同一个服务器发起连接，并且服务器没有accept的抓包情况。

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可见在等待队列里最多有两个链接，第三个client一直在发送syn，因为没有收到ack，所以执行超时重传，超时时间每次*2。

我打印了每个client从connect返回后的errno。

errno110表示 Connection timed out

最后来说accept。这个函数只是把已完成队列中的链接取出来，如果已完成连接队列里没有连接，accept就会阻塞。

这里要说一点，就算是队列满了，新的client在发起连接之后，服务器也并没有拒绝他的syn，只是把它丢弃了，这样client还是会向服务器发送syn，只不过因为超时重传机制，每次发送的间隔时间会变长，如果在这个阶段服务器accept了已完成的连接，那么连接队列就会空出来，这样受到syn后，服务器还是会正常的和客户端完成三次握手。

connect accept listen 与三次握手的关系

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