淺談TCP keepalive

    在上一篇文章中曾經提到過，當server端收到來自client的FIN後卻一直不關閉鏈接，TCP鏈接將進入CLOSE_WAIT狀態，並一直維持該狀態，實際上這時client端早已退出，這無疑是一種資源的浪費。在實際的生產環境中，因爲掉電、系統崩潰、網絡異常等緣由，這種狀況是頗有可能發生的，因而咱們須要一種方法來進行鏈接的探測和保活，及時判斷出異常狀況的發生，釋放鏈接資源。

    TCP的keepalive機制就是爲這項任務而生的，詳細的描述見http://www.tldp.org/HOWTO/html_single/TCP-Keepalive-HOWTO/

    默認狀況下，TCP的keepalive功能是關閉的，因此在前面的例子中server端的CLOSE_WAIT鏈接會一直保持，能夠經過下面的方式打開該功能：

int keepalive = 1;/*on*/
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &keepalive, sizeof(keepalive));

系統默認的keepalive參數能夠經過/proc或sysctl獲取：

若是但願將keepalive機制引入程序中，並修改相關參數，能夠經過兩種方法：

• 經過/proc或sysctl修改全局配置，也就是上圖中的內容；

• 經過套接字選項修改特定於套接字的配置；

因爲咱們不想改動全局配置，所以選擇第二種方法，修改套接字選項：

int keepalive_idle = 120;
setsockopt(sock, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, &keepalive_idle, sizeof(keepalive_idle));

int keepalive_intvl = 30;
setsockopt(sock, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, &keepalive_intvl, sizeof(keepalive_intvl));

int keepalive_cnt = 5;
setsockopt(sock, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, &keepalive_cnt, sizeof(keepalive_cnt));

注意：這裏咱們但願在server端增長保活探測機制，因此上述代碼都是在server端的修改。

從新運行修改後的程序，並在server端使用netstat觀察：

能夠看到，keepalive的timer開始運行起來了，一段時間後CLOSE_WAIT的鏈接將被釋放：

下面經過實際的抓包看看到底發生了什麼？

能夠看到，在數據流量結束120s（TCP_KEEPIDLE）後，服務端發送了一個keepalive報文，該報文是一個長度爲0的"duplicate-ack"，且序列號比上一個ACK少1。

此時，因爲client早已退出，所以協議棧會回覆一個RST，server端也就此當即退出了，後續的探測也就不會再進行了。