TCP之keepalive工作原理

TCP之keepalive工作原理

   张吉吉     2019年11月20日 01:51     669    

1、tcp keepalive是什么?

tcp的keepalive是监测服务端和客户端的链接,一方会给另一方发送监测包,如果链接建立之后,如果应用程序或者上层协议一直不发送数据,或者隔很长时间才发送一次数据,当链接很久没有数据报文传输时如何去确定对方还在线,到底是掉线了还是确实没有数据传输,链接还需不需要保持,这种情况在TCP协议设计中是需要考虑到的。
TCP协议通过一种巧妙的方式去解决这个问题,当超过一段时间之后,TCP自动发送一个数据为空的报文给对方,如果对方回应了这个报文,说明对方还在线,链接可以继续保持,如果对方没有报文返回,并且重试了多次之后则认为链接丢失,没有必要保持链接。

 

2、为什么需要keepalive

如果tcp层没有keepalive的机制,一旦一方断开连接却没有发送FIN给另外一方的话,那么另外一方会一直以为这个连接还是存活的,几天,几月。那么这对服务器资源的影响是很大的。

链接建立之后,如果应用程序或者上层协议一直不发送数据,或者隔很长时间才发送一次数据,当链接很久没有数据报文传输时如何去确定对方还在线,到底是掉线了还是确实没有数据传输,链接还需不需要保持,这种情况在TCP协议设计中是需要考虑到的。

 

3、配置keepalive

tcp keep-alive是TCP的一种检测TCP连接状况的存活机制。

在linux中支持三个系统内核配置参数:

1.png net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=75

当探测没有确认时,重新发送探测的频度。缺省是75秒。

net.ipv4.tcp_keepalive_probes=9

在认定连接失效之前,发送多少个TCP的keepalive探测包。缺省值是9。这个值乘以tcp_keepalive_intvl之后决定了,一个连接发送了keepalive之后可以有多少时间没有回应。

net.ipv4.tcp_keepalive_time=7200

当keepalive起用的时候,TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时。

 

下边是更改三个参数的方法:

echo 1800 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
echo 15 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl
echo 5 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes


keepalive是TCP保鲜定时器,当网络两端建立了TCP连接之后,闲置idle(双方没有任何数据流发送往来)了tcp_keepalive_time后,服务器内核就会尝试向客户端发送侦测包,来判断TCP连接状况(有可能客户端崩溃、强制关闭了应用、主机不可达等等)。如果没有收到对方的回答(ack包),则会在 tcp_keepalive_intvl后再次尝试发送侦测包,直到收到对对方的ack,如果一直没有收到对方的ack,一共会尝试 tcp_keepalive_probes次,每次的间隔时间在这里分别是15s, 30s, 45s, 60s, 75s。如果尝试tcp_keepalive_probes,依然没有收到对方的ack包,则会丢弃该TCP连接。TCP连接默认闲置时间是2小时,一般设置为30分钟足够了。


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