Keepalive機制
時間：2018-09-29 來源：未知
1. TCP�；畹谋匾�
1) 很多防火墻等對于空閑socket自動關閉
2) 對于非正常斷開, 服務器并不能檢測到. 為了回收資源, 必須提供一種檢測機制.
2. 導致TCP斷連的因素
如果網(wǎng)絡正常, socket也通過close操作來進行優(yōu)雅的關閉, 那么一切完美. 可是有很多情況, 比如網(wǎng)線故障, 客戶端一側突然斷電或者崩潰等等, 這些情況server并不能正常檢測到連接的斷開.
3. 保活的兩種方式:
1) 應用層面的心跳機制
自定義心跳消息頭. 一般客戶端主動發(fā)送, 服務器接收后進行回應(也可以不回應). 這里不進行詳述.
PS: 有人從軟件的功能角度列出第三種方式, 就是通過第三方軟件來進行探測, 確定連接的有效性. 這種方式局限性很大, 而且不屬于軟件內(nèi)部的功能實現(xiàn). 不進行討論.
2) TCP協(xié)議自帶的�；罟δ�
打開keep-alive功能即可. 具體屬性也可以通過API設定.
4. 兩種方式的優(yōu)劣性
TCP協(xié)議自帶的保活功能, 使用起來簡單, 減少了應用層代碼的復雜度. 推測也會更節(jié)省流量, 因為一般來說應用層的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)議層時都會被加上額外的包頭包尾. 由TCP協(xié)議提供的檢活, 其發(fā)的探測包, 理論上實現(xiàn)的會更精妙(用更少的字節(jié)完成更多的目標), 耗費更少的流量.
由應用自己實現(xiàn)的應用層的心跳, 為心跳消息額外定義一個消息類型就可以了. 就是應用正常的消息包, 只是這個包特殊點, 專門用來檢活而已, 通常比較小, 可能只有消息頭就可以了, 除非需要額外的信息.
應用層心跳的好處我個人的理解有兩點:
一是比較靈活, 因為協(xié)議層的心跳只能提供純粹的檢活功能, 但是應用層自己可以隨意控制, 包括協(xié)議可能提供的是秒級的, 但是你想做成毫秒級的都任意(雖然實際幾乎不會有這種時間級別的心跳), 包里還甚至可以攜帶額外的信息, 這些都是靈活之處.
二是通用, 應用層的心跳不依賴協(xié)議. 如果有一天不用TCP要改為UDP了, 協(xié)議層不提供心跳機制了, 但是你應用層的心跳依舊是通用的, 可能只需要做少許改動就可以繼續(xù)使用.
應用層心跳的不好的地方也很顯而易見, 增加開發(fā)工作量, 由于應用特定的網(wǎng)絡框架, 還可能很增加代碼結構的復雜度. 再就是根據(jù)上面的推測, 應用層心跳的流量消耗還是更大的, 畢竟這本質上還是個普通的數(shù)據(jù)包.
5. 到底選用那種心跳方式?
優(yōu)劣點第4節(jié)已經(jīng)進行了闡述, 因此如果能確定你們更換協(xié)議的可能性非常小, 同時只是需要檢活的功能, 那么用協(xié)議自帶的就絕對OK了, 使用簡單而且高效. 有些自負的人總喜歡用自己搞的, 來代替成熟協(xié)議自帶的東西, 代替系統(tǒng)內(nèi)核提供的東西, 其實往往你應用層實現(xiàn)的東西, 都是更拙劣的. 網(wǎng)上看了一些關于協(xié)議的Keep-alive不靠譜的說法, 也都比較空想和想當然, 都沒有拿出任何事實論據(jù)或實驗數(shù)據(jù). 這點大家有見解, 歡迎交流哈~
6. 類Unix平臺如何使用Keep-alive
keepalive默認是關閉的, 因為雖然流量極小, 畢竟是開銷. 因此需要用戶手動開啟. 有兩種方式開啟.
1) 在代碼里針對每個socket進行單獨設定, 使用起來靈活.
除了keepAlive 開關, 還有keepIdle, keepInterval, keepCount 3個屬性, 使用簡單, 如下:
int keepAlive = 1; // 開啟keepalive屬性. 缺省值: 0(關閉)
int keepIdle = 60; // 如果在60秒內(nèi)沒有任何數(shù)據(jù)交互,則進行探測. 缺省值:7200(s)
int keepInterval = 5; // 探測時發(fā)探測包的時間間隔為5秒. 缺省值:75(s)
int keepCount = 2; // 探測重試的次數(shù). 全部超時則認定連接失效..缺省值:9(次)
setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void*)&keepAlive, sizeof(keepAlive));
setsockopt(s, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, (void*)&keepIdle, sizeof(keepIdle));
setsockopt(s, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, (void*)&keepInterval, sizeof(keepInterval));
setsockopt(s, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, (void*)&keepCount, sizeof(keepCount));
2) 修改配置文件, 對整個系統(tǒng)所有的socket有效.
我們可以用cat命令查看到系統(tǒng)中這幾個默認的值.
#cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time 7200
#cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl 75
#cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes 9
修改它們:
#echo 60 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
#echo 5 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl
#echo 3 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes
