HTTP Keep-Alive模式

1、什麼是Keep-Alive模式?

  我們知道HTTP協議採用“請求-應答”模式,當使用普通模式,即非KeepAlive模式時,每個請求/應答客戶和服務器都要新建一個連接,完成 之後立即斷開連接(HTTP協議爲無連接的協議);當使用Keep-Alive模式(又稱持久連接、連接重用)時,Keep-Alive功能使客戶端到服 務器端的連接持續有效,當出現對服務器的後繼請求時,Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立連接。

  http 1.0中默認是關閉的,需要在http頭加入"Connection: Keep-Alive",才能啓用Keep-Alive;

  http 1.1中默認啓用Keep-Alive,如果加入"Connection: close ",才關閉。

  目前大部分瀏覽器都是用http1.1協議,也就是說默認都會發起Keep-Alive的連接請求了,所以是否能完成一個完整的Keep- Alive連接就看服務器設置情況。


2. 什麼是長連接、短連接?

  在HTTP/1.0中,默認使用的是短連接。也就是說,瀏覽器和服務器每進行一次HTTP操作,就建立一次連接,但任務結束就中斷連 接。如果客戶端瀏覽器訪問的某個HTML或其他類型的 Web頁中包含有其他的Web資源,如JavaScript文件、圖像文件、CSS文件等;當瀏覽器每遇到這樣一個Web資源,就會建立一個HTTP會話。

但從 HTTP/1.1起,默認使用長連接,用以保持連接特性。使用長連接的HTTP協議,會在響應頭有加入這行代碼:

Connection:keep-alive

  在使用長連接的情況下,當一個網頁打開完成後,客戶端和服務器之間用於傳輸HTTP數據的 TCP連接不會關閉,如果客戶端再次訪問這個服務器上的網頁,會繼續使用這一條已經建立的連接。Keep-Alive不會永久保持連接,它有一個保持時 間,可以在不同的服務器軟件(如Apache)中設定這個時間。實現長連接要客戶端和服務端都支持長連接。

HTTP協議的長連接和短連接,實質上是TCP協議的長連接和短連接。


2.1 TCP短連接

  我們模擬一下TCP短連接的情況,client向server發起連接請求,server接到請求,然後雙方建立連接。client向server 發送消息,server迴應client,然後一次讀寫就完成了,這時候雙方任何一個都可以發起close操作,不過一般都是client先發起 close操作。爲什麼呢,一般的server不會回覆完client後立即關閉連接的,當然不排除有特殊的情況。從上面的描述看,短連接一般只會在 client/server間傳遞一次讀寫操作

短連接的優點是:管理起來比較簡單,存在的連接都是有用的連接,不需要額外的控制手段

2.2 TCP長連接

  接下來我們再模擬一下長連接的情況,client向server發起連接,server接受client連接,雙方建立連接。Client與server完成一次讀寫之後,它們之間的連接並不會主動關閉,後續的讀寫操作會繼續使用這個連接。

  首先說一下TCP/IP詳解上講到的TCP保活功能,保活功能主要爲服務器應用提供,服務器應用希望知道客戶主機是否崩潰,從而可以代表客戶使用資 源。如果客戶已經消失,使得服務器上保留一個半開放的連接,而服務器又在等待來自客戶端的數據,則服務器將應遠等待客戶端的數據,保活功能就是試圖在服務 器端檢測到這種半開放的連接。

  如果一個給定的連接在兩小時內沒有任何的動作,則服務器就向客戶發一個探測報文段,客戶主機必須處於以下4個狀態之一:

  1. 客戶主機依然正常運行,並從服務器可達。客戶的TCP響應正常,而服務器也知道對方是正常的,服務器在兩小時後將保活定時器復位。

  2. 客戶主機已經崩潰,並且關閉或者正在重新啓動。在任何一種情況下,客戶的TCP都沒有響應。服務端將不能收到對探測的響應,並在75秒後超時。服務器總共發送10個這樣的探測 ,每個間隔75秒。如果服務器沒有收到一個響應,它就認爲客戶主機已經關閉並終止連接。

  3. 客戶主機崩潰並已經重新啓動。服務器將收到一個對其保活探測的響應,這個響應是一個復位,使得服務器終止這個連接。

  4. 客戶機正常運行,但是服務器不可達,這種情況與2類似,TCP能發現的就是沒有收到探查的響應。




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