tcp 長鏈接與短鏈接

長鏈接與短鏈接

• 使用TCP協議時，會在客戶端和服務器之間創建一條虛擬的信道，這條虛擬信道就是指鏈接，而建議這條鏈接須要3次握手，拆毀這條鏈接須要4次揮手，可見，咱們創建這條鏈接是有成本的，這個成本就是效率成本，簡單點說就是時間成本，你要想發送一段數據，必須先3次握手（來往3個包），而後才能發送數據，發送完了，你須要4次揮手（來往4個包）來斷開這個鏈接。
• 其二，CPU資源成本，三次握手和4次揮手和發送數據都是從網卡里發送出去和接收的，還有其他的設備，好比防火牆，路由器等等，站在操做系統內核的角度來說，若是咱們是一個高併發系統的話，若是大量的數據包都經歷過這麼一個過程，那是很耗CPU的。
• 其三，每一個socket是須要耗費系統緩存的，好比系統提供了一些接口設置socket緩存的，好比：

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem
/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem
/proc/sys/net/ipv4/tcp_mem

keepalive機制

TCP鏈接一旦創建後，是否是這個鏈接能夠一直保持？ 答案是否認的，操做系統在實現TCP協議的時候都作了一個限制，這個限制能夠參考配置：

cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes

• 咱們看到默認這個tcp_keepalive_time的值爲7200s，也就是2個小時，這個值表明若是TCP鏈接發送完最後一個ACK包後，若是超過2個小時，沒有數據往來，那麼這個鏈接會斷掉。那麼咱們如何才能保持住這個鏈接呢？實際上，這就是TCP的keepalive機制，哦，說法不嚴謹，TCP協議並無規定如此，可是不少的操做系統內核實現TCP協議時，都加上了這個keepalive機制，那麼這個功能默認是關閉的，那這個keepalive機制究竟是如何的呢？也就是，若是TCP之間沒有任何數據來往了在tcp_keepalive_time（7200s，2h）後，服務器給客戶端發送一個探測包，若是對方有迴應，說明這個鏈接還存活，不然繼續每隔tcp_keepalive_intvl（默認爲75s）給對方發送探測包，若是連續tcp_keepalive_probes（默認爲9）次後，依然沒有收到對端的回覆，那麼則認爲這個鏈接已經關閉。
• tcp keepalive默認不是開啓的，若是想使用KeepAlive，須要在你的應用中設置SO_KEEPALIVE才能夠生效。固然事先咱們能夠修改這些默認值，方法以下：

在Linux中咱們能夠經過修改 /etc/sysctl.conf 的全局配置：

net.ipv4.tcp_keepalive_time=7200
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl=75
net.ipv4.tcp_keepalive_probes=9

添加上面的配置後輸入 sysctl -p 使其生效，你可使用 sysctl -a | grep keepalive 命令來查看當前的默認配置

tcp keepalive能夠經過設置TCP選項設置，設置方法以下：

#include <sys/socket.h>

int setsockopt(int socket, int level, int option_name, const void *option_value, socklen_t option_len);

咱們在須要使能Keepalive的socket上面調用setsockopt函數即可以打開該socket上面的keepalive。

第一個參數是要設置的套接字 第二個參數是SOL_SOCKET 第三個參數必須是SO_KEEPALIVE 第四個參數必須是一個布爾整型值，0表示關閉，1表示打開 最後一個參數是第四個參數值的大小。

示例：

int keepalive = 1;
 setsockopt(incomingsock,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,(void*)(&keepalive),(socklen_t)sizeof(keepalive));
                         
 int keepalive_time = 30;
 setsockopt(incomingsock, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPIDLE,(void*)(&keepalive_time),(socklen_t)sizeof(keepalive_time));
 int keepalive_intvl = 3;
 setsockopt(incomingsock, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPINTVL,(void*)(&keepalive_intvl),(socklen_t)sizeof(keepalive_intvl));
int keepalive_probes= 3;
 setsockopt(incomingsock, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPCNT,(void*)(&keepalive_probes),(socklen_t)sizeof(keepalive_probes));

設置SO_KEEPALIVE選項來開啓KEEPALIVE，而後經過TCP_KEEPIDLE、TCP_KEEPINTVL和TCP_KEEPCNT設置keepalive的保活時間、間隔、次數等參數。