http、tcp的keepalive那些事儿

HTTP keep-alive

早期网页比较简单，一次http请求便可加载到全部资源。随着网页愈来愈复杂，每每须要屡次请求才能加载到全部资源，网页上有css,html,图片等各类资源，短期内须要屡次http请求。每次http请求都须要创建tcp链接、发送请求、接收请求、断开链接等过程，很是耗系统资源.

能不能只创建一次http请求，同时请求css,html,图片等资源？确定是不能的，由于http是无链接的，若是同一个http请求连续请求css,html,js,图片等，返回的数据就不知道怎么处理了，不知道返回的内容是哪次请求须要的。

那既然tcp链接是有状态的，那能不能只创建一次tcp请求？毕竟tcp请求的握手和分手很是耗网络资源，http请求只是对tcp报文的一个封装，若是能复用tcp请求也能提高很多性能，答案是能够的。
通常用户进入一个网页、浏览网页须要一段时间，可是不会须要好久，所以http keep-alive通常不会设置太长，通常设置成1分钟，即一分钟以内对一个站点的访问只会创建一个tcp链接，页面上若是有多个http请求则会复用这个tcp链接。当没有http请求时，一分钟以后则断开则会个tcp链接。

http keep-alive底层的tcp实际上是短连接，它是经过心跳机制着tcp链接不间断

http1.0默认是关闭的，经过http请求头设置“connection: keep-alive”进行开启；http1.1中默认开启，经过http请求头设置“connection: close”关闭

keep-alive机制：若开启后，在一次http请求中，服务器进行响应后，再也不直接断开TCP链接，而是将TCP链接维持一段时间。在这段时间内，若是同一客户端再次向服务端发起http请求，即可以复用此TCP链接，向服务端发起请求，并重置timeout时间计数器，在接下来一段时间内还能够继续复用。这样无疑省略了反复建立和销毁TCP链接的损耗。

http keep-alive是在服务端实现的，客户端只是设置了一下http头，加上keep-alive字段，服务端收到这个字段后不会立马关闭tcp链接，会保持一个设置的时长，好比1分钟，1分钟以内若是有新的tcp请求则重置这个时间，不然关闭这个tcp链接。通常服务端会设置两个参数：

• maxKeepAliveRequests：一个链接上，最多能够发起多少次请求，默认100，超过这个次数后会关闭。
• keepAliveTimeout：底层socket链接最多保持多长时间，默认60秒，超过这个时间链接会被关闭。

通常的服务器端都会设置这两个参数，供http keep-alive使用，客户端只须要在http头中开启便可。

TCP keepalive

tcp keepalive是tcp层面的长链接，它是真正的长链接，是传输层，这个tcp长链接可被上层全部协议使用，应用层协议对tcp的长链接无感知，并不直到tcp是长链接，只知道有可用的tcp链接而且使用便可。
tcp长链接默认是关闭的，须要开启。它有三个参数：

• 保活时间（tcp_keepalive_time）默认：7200秒
• 保活时间间隔（tcp_keepalive_intvl）默认：75秒
• 探测循环次数（tcp_keepalive_probes）默认：9次

也就是默认状况下一条TCP链接在2小时（7200秒）都没有报文交换后，会开始进行保活探测，若再通过9*75秒=11分钟15秒的循环探测都未收到探测响应，即共计：2小时11分钟15秒后会自动断开TCP链接。
探测的结果可能有三种状况：

• 对方回应了ACK。说明一切OK。若是接下来2小时尚未数据传输，那么还会继续发送keepalive探针，以确保链接存活。
• 对方回复RST，表示这个链接已经不存在。例如一方服务宕机后重启，此时接收到探针，由于不存在对应的链接。
• 没有回复。说明socket已经被关闭了

tcp的keepalive默认是关闭的，在建立链接的时候能够经过参数设置打开。可是tcp的keepalive通常设置太长，不太实用，通常应用程序本身经过心跳机制来维持着长链接。即tcp建立的时候不设置keepalive，默认它永远链接，它的断开由应用程序主动关闭，只要应用程序不关闭这个tcp链接就不会被断开。在复杂的网络环境下，经过应用程序心跳机制来确保链接保持着通畅，实现应用层的长链接。这是现代不少应用层保持长链接经常使用的技巧，好比mysql,微服务,服务发现等。

区别

• TCP链接每每就是咱们广义理解上的长链接，由于它具有双端连续收发报文的能力，tcp链接没有长短之分，它只要创建起来了就会永远链接着，除非主动分手，可是因为网络问题，可能有一端会断开链接，这个时候另一端若是不感知，则会长时间维持着这个无效的链接。因此为了减小无效链接的维护，设置一个keepalive；开启了keep-alive的HTTP链接，也是一种长链接，可是它因为协议自己的限制，服务端没法主动发起应用报文。若是一个http请求结束，立刻关闭tcp链接或者长时间不关闭tcp链接，对系统资源都是一种消耗，所以设置一个keep-alive，让这个tcp链接在一段时间内保持着链接状态不要关闭，而这个时间长度是由服务器设置的。
  
• TCP中的keepalive是用来保鲜、保活的，tcp原本就是长链接，须要主动关闭才会断开。为了监听对方是否网络一般才设置一个keepalive；HTTP中的keep-alive机制主要为了让支撑它的TCP链接活的的更久，因此一般又叫作：HTTP persistent connection（持久链接） 和 HTTP connection reuse（链接重用）
  

参考

【1】HTTP keep-alive和TCP keepalive的区别，你了解吗？
【2】详解HTTP 与TCP中Keep-Alive机制的区别