2021-03-02
2021-02-28
2021-02-23
我們知道Http協議採用“請求-應答”模式，當使用普通模式，即非Keep-Alive模式時，每個請求/應答，客戶端和服務器都要新建一個連接，完成之後立即斷開連接；當使用Keep-Alive模式時，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。
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；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。下圖是普通模式和長連接模式的請求對比：
開啓Keep-Alive的優缺點： 優點：Keep-Alive模式更加高效，因爲避免了連接建立和釋放的開銷。缺點：長時間的Tcp連接容易導致系統資源無效佔用，浪費系統資源。
當保持長連接時，如何判斷一次請求已經完成？ Content-Length Content-Length表示實體內容的長度。瀏覽器通過這個字段來判斷當前請求的數據是否已經全部接收。所以，當瀏覽器請求的是一個靜態資源時，即服務器能明確知道返回內容的長度時，可以設置Content-Length來控制請求的結束。但當服務器並不知道請求結果的長度時，如一個動態的頁面或者數據，Content-Length就無法解決上面的問題，這個時候就需要用到Transfer-Encoding字段。
Transfer-Encoding Transfer-Encoding是指傳輸編碼，在上面的問題中，當服務端無法知道實體內容的長度時，就可以通過指定Transfer-Encoding: chunked來告知瀏覽器當前的編碼是將數據分成一塊一塊傳遞的。當然, 還可以指定Transfer-Encoding: gzip, chunked表明實體內容不僅是gzip壓縮的，還是分塊傳遞的。最後，當瀏覽器接收到一個長度爲0的chunked時， 知道當前請求內容已全部接收。
Keep-Alive timeout： Httpd守護進程，一般都提供了keep-alive timeout時間設置參數。比如nginx的keepalive_timeout，和Apache的KeepAliveTimeout。這個keepalive_timout時間值意味着：一個http產生的tcp連接在傳送完最後一個響應後，還需要hold住keepalive_timeout秒後，纔開始關閉這個連接。當httpd守護進程發送完一個響應後，理應馬上主動關閉相應的tcp連接，設置 keepalive_timeout後，httpd守護進程會想說：”再等等吧，看看瀏覽器還有沒有請求過來”，這一等，便是keepalive_timeout時間。如果守護進程在這個等待的時間裏，一直沒有收到瀏覽器發過來http請求，則關閉這個http連接。
Tcp的Keepalive： 連接建立之後，如果客戶端一直不發送數據，或者隔很長時間才發送一次數據，當連接很久沒有數據報文傳輸時如何去確定對方還在線，到底是掉線了還是確實沒有數據傳輸，連接還需不需要保持，這種情況在TCP協議設計中是需要考慮到的。 TCP協議通過一種巧妙的方式去解決這個問題，當超過一段時間之後，TCP自動發送一個數據爲空的報文（偵測包）給對方，如果對方迴應了這個報文，說明對方還在線，連接可以繼續保持，如果對方沒有報文返回，並且重試了多次之後則認爲鏈接丟失，沒有必要保持連接。
tcp keep-alive是TCP的一種檢測TCP連接狀況的保鮮機制。tcp keep-alive保鮮定時器，支持三個系統內核配置參數：net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15 net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 5 net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1800 keepalive是TCP保鮮定時器，當網絡兩端建立了TCP連接之後，閒置（雙方沒有任何數據流發送往來）了tcp_keepalive_time後，服務器就會嘗試向客戶端發送偵測包，來判斷TCP連接狀況(有可能客戶端崩潰、強制關閉了應用、主機不可達等等)。如果沒有收到對方的回答(ack包)，則會在 tcp_keepalive_intvl後再次嘗試發送偵測包，直到收到對方的ack,如果一直沒有收到對方的ack,一共會嘗試
tcp_keepalive_probes次，每次的間隔時間在這裏分別是15s, 30s, 45s, 60s, 75s。如果嘗試tcp_keepalive_probes,依然沒有收到對方的ack包，則會丟棄該TCP連接。TCP連接默認閒置時間是2小時，一般設置爲30分鐘足夠了。
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本文分享自微信公衆號 - 俠夢的開發筆記（xmdevnote）。
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