Nginx高并发调优中常被忽略的参数

在nginx或php-fpm优化的时候，经常会碰到一个参数：backlog

backlog是什么？

在nginx官方文档中定义如下：

在php-fpm中解释如下：

从上面的解释来看，就是定义了一个队列，并设置了队列长度，那么这个队列是做什么的，接着往下看

不管是nginx还是php-fpm中backlog配置的地方都是在listen指令的位置，为什么是在listen指令的位置配置，通过一张图来看下

我们知道，listen是用来创建一个监听，打开一个端口、文件描述符，用于等待客户端请求，上面这张图是TCP内核的请求过程

• 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
• 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
• server收到ACK，将状态修改为ESTABLISHED，并把该请求从syns queue中放到accept queue

上面过程中的状态看着是不是很熟悉，我们通常在服务器上通过ss或netstat查看端口状态的时候，其实就是TCP连接状态

而syns queue和accept queue是由操作系统内核维护的两个队列

在操作系统中这两个队列分别由两个内核参数定义

就是上图中的net.core.somaxconn和net.ipv4.tcp_max_syn_backlog

这两个参数也是通常你看到的优化nginx文章中推荐要设置的两个参数，如上图，net.ipv4.tcp_max_syn_backlog参数决定了SYN_RECV状态队列也就是syns queue队列的长度，一般默认值为512或1024，根据服务器内存，可以通过/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog查看，超过这个数量，系统将不再接受新的TCP连接请求，这里说明下，不再接受新的请求，但是不会发送reset等，而是对SYN包不再响应SYN/ACK包，通常只是丢弃SYN包，这种设计方法就比较优雅，不返回RST，客户端可以进行重试，在内核中同样也有参数配置，通过net.ipv4.tcp_syn_retries参数可以配置SYN重试次数，这样在队列腾出空闲位置时，客户端可以重新建立连接，而不是直接被reset

但是这个参数的生效和tcp_syncookies又有一定的联系，在linux的系统调用的man文档中

在syncookies启用的情况下，逻辑上没有最大值限制，这个设置被忽略，syncookies通常被开启，用于防止SYN Flood攻击

简单说一下syncookies，syncookies设计就是用来防止SYN Flood攻击的，它的原理是，在TCP服务器接收到TCP SYN包并返回TCP SYN+ACK包时，不分配一个专门的数据区，而是根据这个SYN包计算出一个cookie值，这个cookie作为将要返回的SYN ACK包的初始序列号，当客户端返回一个ACK包时，根据包头信息计算cookie，与返回的确认序列号(初始序列号+1)进行对比，如果相同，则时一个正常连接，然后分配资源，建立连接

扯远了，接着说另外一个参数net.core.somaxconn，该参数决定了listen监听队列的大小，也就是accept queue队列的大小。在使用listen函数时，内核会根据传入的backlog参数与系统内参参数somaxcoon，取其中最小值作为backlog的值，这也就是上面为上面backlog参数配置在listen指令的位置了

这个参数在内核中通常默认128，可以通过 /proc/sys/net/core/somaxconn查看，接着通过简单测试测试backlog值的选择

首先是初始配置，内核是默认128，nginx默认511(这个在源码中可以查看)，然后通过ss查看

下图是nginx源码中对backlog的定义

接着修改内核参数somaxconn为1024，再通过ss查看

查看nginx对应的Send-Q

从上面的结果来看确实是根据最小值来决定backlog的，所以你之前配置的内核参数，对于nginx来说，默认情况下，不管你设置多大，这个队列都是511，并没有达到优化的效果

那么对于nginx，对于php-fpm，backlog应该设置多大，是越大越好吗？下篇文章通过压测来看下backlog怎么设置合适

上面关于内核参数的更多内容可以通过linux内核官方手册查找https://www.kernel.org/doc/man-pages/