TCP Keepalive 和 HTTP Keep-Alive

HTTP 的Keep-Alive

在 HTTP 1.0 中默认是关闭的,如果浏览器要开启 Keep-Alive,它必须在请求的包头中添加:

Connection: Keep-Alive

然后当服务器收到请求,作出回应的时候,它也添加一个头在响应中:

Connection: Keep-Alive

这样做,连接就不会中断,而是保持连接。当客户端发送另一个请求时,它会使用同一个连接。这一直继续到客户端或服务器端提出断开连接。

从 HTTP 1.1 开始, 就默认是开启了 Keep-Alive,如果要关闭 Keep-Alive,需要在 HTTP 请求的包头里添加:

Connection:close

所以为了避免资源浪费的情况,web 服务软件一般都会提供 keepalive_timeout 参数,用来指定 HTTP 长连接的超时时间。

比如设置了 HTTP 长连接的超时时间是 60 秒,web 服务软件就会启动一个定时器,如果客户端在完后一个 HTTP 请求后,在 60 秒内都没有再发起新的请求,定时器的时间一到,就会触发回调函数来释放该连接。

TCP 的 Keepalive

TCP 的 Keepalive 这东西其实就是 TCP 的保活机制

如果两端的 TCP 连接一直没有数据交互,达到了触发 TCP 保活机制的条件,那么内核里的 TCP 协议栈就会发送探测报文。

  • 如果对端程序是正常工作的。当 TCP 保活的探测报文发送给对端, 对端会正常响应,这样 TCP 保活时间会被重置,等待下一个 TCP 保活时间的到来。
  • 如果对端主机宕机(注意不是进程崩溃,进程崩溃后操作系统在回收进程资源的时候,会发送 FIN 报文,而主机宕机则是无法感知的,所以需要 TCP 保活机制来探测对方是不是发生了主机宕机),或对端由于其他原因导致报文不可达。当 TCP 保活的探测报文发送给对端后,石沉大海,没有响应,连续几次,达到保活探测次数后,TCP 会报告该 TCP 连接已经死亡

所以,TCP 保活机制可以在双方没有数据交互的情况,通过探测报文,来确定对方的 TCP 连接是否存活,这个工作是在内核完成的。

总结

HTTP 的 Keep-Alive 也叫 HTTP 长连接,该功能是由「应用程序」实现的,可以使得用同一个 TCP 连接来发送和接收多个 HTTP 请求/应答,减少了 HTTP 短连接带来的多次 TCP 连接建立和释放的开销。

TCP 的 Keepalive 也叫 TCP 保活机制,该功能是由「内核」实现的,当客户端和服务端长达一定时间没有进行数据交互时,内核为了确保该连接是否还有效,就会发送探测报文,来检测对方是否还在线,然后来决定是否要关闭该连接。

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