TCP鏈結keepalive機制介紹

2022-09-15 02:09:10 字數 1576 閱讀 6464

keepalive可以簡單理解為一種狀態保持或重用機制,比如當一條連線建立後,我們不想它立刻被關閉,如果實現了keepalive機制,就可以通過它來實現連線的保持。

簡單的說就是當你打**但是沒話講,又不能掛的時候,每隔固定週期喊一聲「喂你還在嗎」的機制。

我們都知道tcp的三次握手和四次揮手。當兩端通過三次握手建立tcp連線後,就可以傳輸資料了,資料傳輸完畢,連線並不會自動關閉,而是一直保持。只有兩端分別通過傳送各自的 fin 報文時,才會關閉自己側的連線。

這個關閉機制看起來簡單明瞭,但實際網路環境千變萬化,衍生出了各種問題。假設因為實現缺陷、突然崩潰、惡意攻擊或網路丟包等原因,一方一直沒有傳送 fin 報文,則連線會一直保持並消耗著資源,為了防止這種情況,一般接收方都會主動中斷一段時間沒有資料傳輸的tcp連線,比如lvs會預設中斷90秒內沒有資料傳輸的tcp連線,f5會中斷5分鐘內沒有資料傳輸的tcp連線

但有的時候我們的確不希望中斷空閒的tcp連線,因為建立一次tcp連線需要經過一到兩次的網路互動,且由於tcp的 slow start 機制,新的tcp連線開始資料傳輸速度是比較慢的,我們希望通過連線池模式,保持一部分空閒連線,當需要傳輸資料時,可以從連線池中直接拿乙個空閒的tcp連線來全速使用,這樣對效能有很大提公升

為了支援這種情況,tcp實現了keepalive機制。keepalive機制並不是tcp規範的一部分,但無論linux和windows都實現實現了該機制。tcp實現裡keepalive預設都是關閉的,且是每個連線單獨設定的,而不是全域性設定

另外有乙個特殊情況就是,當某應用程序關閉後,如果還有該程序相關的tcp連線,一般來說作業系統會自動關閉這些連線

linux中keepalive相關的配置可以通過如下方式檢視

cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time

cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl

cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes

在linux中我們可以通過修改核心引數 /etc/sysctl.conf 的全域性配置:

net.ipv4.tcp_keepalive_time=7200

net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=75

net.ipv4.tcp_keepalive_probes=9

新增上面的配置後輸入 sysctl -p 使其生效,你可以使用 sysctl -a | grep keepalive 命令來檢視當前的預設配置

如果應用中已經設定so_keepalive,程式不用重啟,核心直接生效

ss -aoen|grep estab

觀察結果中的timer,為程式中定義的keepalive定時器,持續執行可以看到時間縮小後再次計時。

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