keeplive（Tcp keeplive的作用）
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戏柚画西楼
2022-07-17 04:58:47
Tcp keeplive（TCP Keepalive）的作用
TCP Keepalive机制主要用于在长连接环境下，探测TCP连接的对端是否仍然存活。以下是TCP Keepalive的详细作用及工作原理：
TCP Keepalive的作用探测连接的对端是否存活
在应用交互的过程中，可能存在客户端或服务器意外断电、死机、崩溃、重启，或者中间网络已经中断而双方并不知道的情况。利用TCP Keepalive的保活探测功能，可以探知这种对端的意外情况，从而保证在意外发生时，可以释放半打开的TCP连接，避免系统资源的浪费和无效的数据发送。
防止中间设备因超时删除连接相关的连接表
中间设备如防火墙等，会为经过它的数据报文建立相关的连接信息表，并为其设置一个超时时间的定时器。如果超出预定时间，某连接无任何报文交互，中间设备会将该连接信息从表中删除。在删除后，再有应用报文过来时，中间设备将丢弃该报文，从而导致应用出现异常。TCP Keepalive机制可以通过定期发送探测包，防止这种情况的发生。
- 当一个TCP连接建立之后，启用TCP Keepalive的一端便会启动一个计时器。
- 当计时器数值到达0（即经过tcp_keepalive_time时间后），一个TCP探测包便会被发出。这个TCP探测包是一个纯ACK包（规范建议，不应该包含任何数据，但也可以包含1个无意义的字节，比如0x0），其Seq号与上一个包是重复的，因此探测保活报文不在窗口控制范围内。
- 如果在一段时间内（默认时长为两小时，但具体时长由系统参数决定）没有收到对探测包的响应，服务器将继续发送探测包，直到达到一定的次数（默认值为9次，但具体次数由系统参数决定）。每次发送探测包的间隔（tcp_keepalive_intvl）也是由系统参数决定的，默认值为75秒。
- 如果服务器在发送完所有探测包后仍未收到响应，它将认为客户主机已经关闭并终止连接。
- tcp_keepalive_time：在TCP保活打开的情况下，最后一次数据交换到TCP发送第一个保活探测包的间隔，即允许的持续空闲时长，或者说每次正常发送心跳的周期。默认值为7200秒（2小时）。
- tcp_keepalive_probes：在tcp_keepalive_time之后，没有接收到对方确认，继续发送保活探测包的次数。默认值为9次。
- tcp_keepalive_intvl：在tcp_keepalive_time之后，没有接收到对方确认，继续发送保活探测包的发送频率。默认值为75秒。
- 断开健康的TCP连接：如果Keepalive设置不合理，可能会因为短暂的网络波动而断开健康的TCP连接。
- 消耗额外的宽带和流量：TCP Keepalive机制需要定期发送探测包，因此会消耗额外的宽带和流量。
- 增加费用开销：在以流量计费的互联网环境中，TCP Keepalive机制可能会增加费用开销。
- HTTP协议的Keep-Alive：意图在于TCP连接复用，即同一个连接上串行方式传递请求-响应数据。它主要用于HTTP/1.1及更高版本，以提高网络传输效率。
- TCP的Keepalive机制：意图在于探测连接的对端是否存活，与HTTP协议的Keep-Alive有本质的区别。
综上所述，TCP Keepalive机制是一种有效的网络连接保活技术，它可以探测TCP连接的对端是否存活，防止中间设备因超时删除连接相关的连接表，从而保障网络连接的稳定性和可靠性。然而，在使用时需要注意合理配置参数，以避免可能的问题。
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