grpc keepalive使用指南

keepalive ping是一種通過transport發送HTTP2 ping來檢查通道當前是否工作的方法。它是週期性發送的，如果在某個超時週期內該ping沒有得到對等方的確認，則傳輸斷開連接。
本指南記錄了gRPC core中控制keepalive ping行爲方式。
keepalive ping由兩個重要的通道參數控制：

• GRPC_ARG_KEEPALIVE_TIME_MS
  此channel參數控制在transport上發送keepalive ping的時間間隔（以毫秒爲單位）。
• GRPC_ARG_KEEPALIVE_TIMEOUT_MS
  此channel參數控制keepalive ping的發送方等待確認的時間（以毫秒爲單位）。如果在此時間內未收到確認，它將關閉連接。

上面的兩個通道參數對於大多數用戶來說應該足夠了，但是以下參數在某些用例中也很有用。

• GRPC_ARG_KEEPALIVE_PERMIT_WITHOUT_CALLS
  如果將此通道參數設置爲1（0：false; 1：true），則即使沒有請求進行，也可以發送keepalive ping。
• GRPC_ARG_HTTP2_MAX_PINGS_WITHOUT_DATA
  當沒有其他數據（數據幀或標頭幀）要發送時，此通道參數控制可發送的最大ping數。如果超出限制，GRPC Core將不會繼續發送ping。將其設置爲0將允許在不發送數據的情況下發送ping命令。
• GRPC_ARG_HTTP2_MIN_SENT_PING_INTERVAL_WITHOUT_DATA_MS
  如果transport中沒有接收到數據幀，則此channel參數控制gRPC Core在連續的ping之間等待的最短時間（以毫秒爲單位）。
• GRPC_ARG_HTTP2_MIN_RECV_PING_INTERVAL_WITHOUT_DATA_MS
  如果transport中沒有發送數據幀，則服務器端的此channel參數控制gRPC Core在接收連續ping之間期望的最短時間（以毫秒爲單位）。如果連續兩次ping之間的時間少於此時間，則該ping將被視爲對等端的不良ping。這樣的ping算作“ ping strike”。在客戶端，這沒有任何效果。
• GRPC_ARG_HTTP2_MAX_PING_STRIKES
  此arg控制在發送HTTP2 GOAWAY幀並關閉傳輸之前，服務器允許的錯誤ping的最大數量。將其設置爲0允許服務器接受任意數量的錯誤ping。(注：也就是達到這個數量的ping strike就會發送GOWAY幀–用於發起關閉連接的請求，或者警示嚴重錯誤。GOAWAY 會停止接收新流，並且關閉連接前會處理完先前建立的流)

默認值：

FAQ：

• Keepalive計時器何時啓動？
  transport完成連接後（握手後），將啓動keepalive計時器。
• 當keepalive計時器觸發時會發生什麼？
  • 當keepalive計時器觸發時，gRPC Core將嘗試在傳輸中發送keepalive ping。但是以下情況可以阻止此ping的發送
    • 該transport上沒有活動調用，並且GRPC_ARG_KEEPALIVE_PERMIT_WITHOUT_CALLS爲false。
    • transport中已發送的ping數目（在transport中沒有其他data發送時）已超過GRPC_ARG_HTTP2_MAX_PINGS_WITHOUT_DATA。
    • 自上次ping以來經過的時間少於GRPC_ARG_HTTP2_MIN_SENT_PING_INTERVAL_WITHOUT_DATA_MS。
  • 如果keepalive的ping沒有被blocked並在transport中發送，那麼將啓動keepalive watchdog計時器：如果在觸發（timeout）前還未收到ping的確認，就會關閉transport
• 爲什麼我收到錯誤代碼爲ENHANCE_YOUR_CALM的GOAWAY？
  • 如果客戶端發送的ping存在太多不符合規則的，則服務器發送ENHANCE_YOUR_CALM的GOAWAY幀。例如
    • 如果服務器將GRPC_ARG_KEEPALIVE_PERMIT_WITHOUT_CALLS設置爲false，但客戶端卻在沒有任何請求的transport中發送ping。
    • 如果客戶端設置的GRPC_ARG_HTTP2_MIN_SENT_PING_INTERVAL_WITHOUT_DATA_MS的值低於服務器的GRPC_ARG_HTTP2_MIN_RECV_PING_INTERVAL_WITHOUT_DATA_MS的值。

--------------以下是個人註釋---------------
先說一下HTTP和TCP中的keepalive，這兩個是完全不同的意圖：

• HTTP1.0中默認是關閉的，需要在HTTP頭加入"Connection: Keep-Alive"，才能啓用Keep-Alive；HTTP1.1中默認啓用Keep-Alive，加入"Connection: close "，才關閉。在HTTP1.0/1.1中開啓keepalive是爲了做連接複用。複用的目的是爲了提高效率，在一個連接上傳輸多個請求。HTTP keepalive是通過共用TCP連接實現
• TCP KeepAlive則是爲了探測/保鮮（心跳檢測，連接錯誤檢測）：用於探測對端的狀態及網絡情況(有可能客戶端崩潰、強制關閉了應用、主機不可達等等)，也有保鮮功能。比如如防止nat超時。TCP keepalive則是通過發送發送偵測包實現。在Linux中通過net.ipv4.tcp_keepalive_intvl，net.ipv4.tcp_keepalive_probes，net.ipv4.tcp_keepalive_time配置。

參考：
https://blog.csdn.net/weixin_37672169/article/details/80283935
http://www.nowamagic.net/academy/detail/23350305
https://pythonpig.github.io/2017/09/28/HTTP-keepalive&&TCP-KeepAlive-%E5%8E%9F%E7%90%86%E4%B8%8E%E5%AF%B9%E6%AF%94/#0x02-http-keepalive%E4%B8%8Etcp-keepalive
https://segmentfault.com/a/1190000012894416
https://blog.chionlab.moe/2016/09/24/linux-tcp-keepalive/

grpc的keepalive是對應於TPC的keepalive