老司机带你飞：Redis 连接队列与 net.core.somaxconn 的爱恨情仇
各位程序猿、攻城狮、算法侠，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们不聊高并发，也不谈分布式，咱们聊点儿底层，聊聊 Redis 连接队列背后的那些事儿，特别是那个神秘的 net.core.somaxconn。
准备好了吗？ 系好安全带，发车咯！ 🚀
开篇：Redis 的门面与接待能力
想象一下，Redis 是一个热闹非凡的小吃摊，生意火爆到不行。 每秒钟都有无数吃货（客户端）涌过来，想点一份美味的炒饭（执行 Redis 命令）。
这个小吃摊有一个门面（监听端口），负责迎接顾客。 那么问题来了，如果瞬间涌来的人太多，小吃摊老板（Redis 服务器）忙不过来，怎么办？
答案就是：排队！ 也就是我们今天要聊的连接队列。
Redis 作为一款高性能的 NoSQL 数据库，其客户端连接的管理至关重要。 当客户端发起连接请求时，Redis 服务器会先将这些请求放入一个队列中，然后依次处理。 这个队列的大小，直接影响着 Redis 的服务能力和稳定性。
net.core.somaxconn：队列容量的幕后大佬
现在，让我们隆重介绍今天的主角： net.core.somaxconn。 这货是 Linux 内核的一个参数，它控制着 TCP 监听套接字的 backlog 队列的大小。 简单来说，它决定了操作系统层面能容纳多少个 已完成三次握手，但尚未被应用程序（比如 Redis） accept() 的连接请求。
你可以把 net.core.somaxconn 想象成小吃摊门口的等候区大小。 等候区越大，能容纳的顾客越多，小吃摊老板就能更从容地处理顾客。
# 查看 net.core.somaxconn 的当前值
sysctl net.core.somaxconn那么，net.core.somaxconn 到底是如何影响 Redis 连接队列的呢？ 别急，我们慢慢分解。
连接建立的三部曲：TCP 三次握手
要理解 net.core.somaxconn 的作用，我们必须先回顾一下 TCP 连接建立的过程：三次握手。
- 第一次握手 (SYN): 客户端向服务器发送一个 SYN (Synchronize) 包，表示请求建立连接。 这个包就像吃货向小吃摊老板喊：“老板，我要点一份炒饭！”
- 第二次握手 (SYN-ACK): 服务器收到 SYN 包后，会回复一个 SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge) 包，表示同意建立连接，并发送自己的同步序列号。 这就像小吃摊老板回应：“好嘞，收到！稍等一下！”
- 第三次握手 (ACK): 客户端收到 SYN-ACK 包后，会再次发送一个 ACK (Acknowledge) 包，表示确认连接建立。 这就像吃货回应：“没问题，我等着！”
当三次握手完成后，连接就建立起来了。 但是，这个时候连接还 没有 被 Redis 服务器 accept() 处理。 这些已完成三次握手的连接请求，就会被放入 TCP 监听套接字的 backlog 队列中，等待 Redis 服务器来取走并处理。
Backlog 队列：连接请求的缓冲池
Backlog 队列，就是 net.core.somaxconn 所控制的那个队列。 它的作用是缓冲那些已经完成三次握手，但尚未被 Redis 服务器处理的连接请求。
可以把 backlog 队列想象成小吃摊门口的等候区，顾客（连接请求）来了，先在等候区排队，等小吃摊老板（Redis 服务器）空出手来，才能被招呼进去点餐。
- 队列满了怎么办？ 如果 backlog 队列满了，新的连接请求将会被 丢弃 或者 拒绝 (取决于 TCP 的配置)。 丢弃意味着客户端会收到一个 RST (Reset) 包，表示连接被拒绝。 拒绝意味着客户端会收到一个 SYN-ACK，但不会发送 ACK，导致连接无法建立。
这就像小吃摊的等候区满了，新来的顾客只能无奈地离开，或者被告知：“今天卖完了，明天再来吧！” 😭
Redis 的 backlog 配置：应用程序的缓冲池
Redis 自身也有一个 tcp-backlog 配置项，用于指定 Redis 进程监听 socket 的 backlog 队列长度。 这个配置和 net.core.somaxconn 之间又有什么关系呢？
关键在于取最小值！
Redis 服务器在启动时，会尝试将监听 socket 的 backlog 设置为 tcp-backlog 配置的值。 但是，如果 tcp-backlog 的值 大于 net.core.somaxconn 的值，那么实际生效的 backlog 队列大小将会是 net.core.somaxconn 的值。
也就是说，net.core.somaxconn 是一个 上限，即使你在 Redis 中设置了更大的 tcp-backlog，最终生效的还是 net.core.somaxconn。
# Redis 配置文件 (redis.conf)
tcp-backlog 512 # 例如，设置为 512打个比方： Redis 的 tcp-backlog 就像小吃摊老板想扩大等候区，但是城管（操作系统）规定了等候区的最大面积，即使老板想扩大，也只能在规定的范围内。
net.core.somaxconn 太小会发生什么？
如果 net.core.somaxconn 的值设置得太小，在高并发场景下，就容易导致连接队列溢出，从而导致以下问题：
- 连接拒绝： 新的客户端连接请求会被拒绝，导致客户端无法连接到 Redis 服务器。 这就像小吃摊门口排队的人太多，新来的顾客直接被告知：“今天不营业了！”
- 连接超时： 客户端在尝试建立连接时，可能会因为连接被拒绝而超时。
- 性能下降： 由于连接不稳定，会导致 Redis 的性能下降，影响应用的整体性能。
形象一点： net.core.somaxconn 太小，就像小吃摊的等候区只有几个座位，顾客只能在门口挤成一团，体验极差，生意也做不好。
如何调整 net.core.somaxconn？
既然 net.core.somaxconn 这么重要，那么如何调整它呢？
-
查看当前值：
sysctl net.core.somaxconn -
临时修改：
sysctl -w net.core.somaxconn=65535 # 例如，设置为 65535这种方式修改后，重启系统会失效。
-
永久修改：
编辑
/etc/sysctl.conf文件，添加或修改以下行：net.core.somaxconn = 65535 # 例如，设置为 65535然后执行
sysctl -p命令使配置生效。
注意： net.core.somaxconn 的值并不是越大越好。 设置过大的值可能会占用过多的系统资源，影响系统的整体性能。 一般来说，可以设置为 1024、2048、4096、8192、16384、32768、65535 等等，具体值需要根据实际情况进行调整。
建议： 在高并发场景下，建议将 net.core.somaxconn 的值设置得大一些，例如 65535，同时也要根据服务器的资源情况进行评估。 并且，要同时调整 Redis 的 tcp-backlog 配置，使其与 net.core.somaxconn 的值相匹配。
监控与调优：让 Redis 飞起来
除了调整 net.core.somaxconn 和 tcp-backlog 之外，我们还需要对 Redis 的连接情况进行监控，及时发现和解决问题。
- 监控连接数： 可以使用
redis-cli info命令查看 Redis 的连接数，以及其他相关信息。 - 监控连接拒绝率： 可以使用
netstat -s命令查看 TCP 连接的统计信息，包括连接拒绝的次数。 如果连接拒绝率很高，说明连接队列可能已经溢出。 - 使用 RedisInsight： RedisInsight 是一款官方提供的 Redis 可视化管理工具，可以帮助你监控 Redis 的性能指标，包括连接数、命令执行时间等。
调优技巧：
- 合理设置
timeout： 客户端连接 Redis 的超时时间，避免长时间占用连接。 - 使用连接池： 使用连接池可以减少连接的创建和销毁开销，提高性能。
- 优化 Redis 配置： 根据实际情况调整 Redis 的其他配置，例如
maxmemory、maxclients等。
案例分析：net.core.somaxconn 引发的血案
曾经遇到过这样一个案例： 某个电商平台的 Redis 集群，在高并发促销活动期间，突然出现大量连接超时和拒绝的情况。 经过排查，发现是 net.core.somaxconn 的值设置得太小，导致连接队列溢出。
解决方案： 将 net.core.somaxconn 的值调整为 65535，并重启 Redis 服务器，问题得到解决。
这个案例告诉我们，net.core.somaxconn 虽然只是一个小小的参数，但它对 Redis 的性能和稳定性有着重要的影响。 在高并发场景下，一定要重视这个参数的配置，并进行监控和调优。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog：另一个重要的参数
除了 net.core.somaxconn 之外，还有一个参数也值得我们关注：net.ipv4.tcp_max_syn_backlog。 这个参数控制着 SYN 队列 的大小，也就是 尚未完成三次握手 的连接请求队列的大小。
SYN 队列的作用是在服务器收到客户端的 SYN 包后，将连接请求放入 SYN 队列中，等待服务器完成后续的握手操作。
与 net.core.somaxconn 类似，如果 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 的值设置得太小，在高并发场景下，也容易导致 SYN 队列溢出，从而导致连接拒绝。
如何调整 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog？
方法与调整 net.core.somaxconn 类似：
-
查看当前值：
sysctl net.ipv4.tcp_max_syn_backlog -
永久修改：
编辑
/etc/sysctl.conf文件，添加或修改以下行：net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535 # 例如，设置为 65535然后执行
sysctl -p命令使配置生效。
注意： net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 的值也并不是越大越好。 设置过大的值可能会占用过多的系统资源，影响系统的整体性能。
总结：Redis 连接队列的奥秘
今天，我们深入探讨了 Redis 连接队列背后的秘密，特别是 net.core.somaxconn 和 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 这两个关键参数。
net.core.somaxconn控制着 已完成三次握手，但尚未被应用程序accept()的连接请求队列的大小。net.ipv4.tcp_max_syn_backlog控制着 尚未完成三次握手 的连接请求队列的大小。- 在高并发场景下，需要合理设置这两个参数的值，避免连接队列溢出，保证 Redis 的性能和稳定性。
- 同时，还需要对 Redis 的连接情况进行监控，及时发现和解决问题。
希望今天的讲解能帮助大家更好地理解 Redis 连接队列的原理，并在实际工作中更好地应用 Redis。
最后，送大家一句话： 知其然，更要知其所以然！ 只有理解了底层原理，才能更好地驾驭技术，解决实际问题。
谢谢大家！ 🙏