一、為什么要引入keep_alive

? ?? HTTP是一個請求+響應模式的典型范例，即客戶端向服務器發送一個請求信息，服務器來響應這個信息。在老版本的HTTP中，每個請求都將被創建一個新的客戶端到服務器的連接，在這個連接上發送請求，然后接收請求。

? ? ?優點：簡單，容易理解和編程實現；

? ? ?缺點：效率很低。

?????因此，Keep-Alive被提出用來解決效率低的問題。

二、HTTP中使用keep_alive的好處

?????HTTP是一個無狀態協議，這意味著每個請求都是獨立的，Keep-Alive也沒能改變這個結果。Keep-Alive也不能保證客戶端和服務器之間的連接一定是活躍的。唯一能保證的就是當連接被關閉時，能得到一個通知，所以不應該讓程序依賴于Keep-Alive的保持連接特性，否則會有意想不到的后果。

?????在HTTP/1.0版本中，并沒有官方的標準來規定Keep-Alive如何工作，實際上它是被附加到HTTP/1.0協議上，如果客戶端瀏覽器支持Keep-Alive，那么就在HTTP請求頭中添加一個字段Connection: Keep-Alive，當服務器收到附帶有Connection: Keep-Alive的請求時，它也會在響應頭中添加一個同樣的字段來使用Keep-Alive。這樣，客戶端和服務器之間的HTTP連接就會被保持，不會斷開（超過Keep-Alive規定的時間，意外斷電等情況除外），當客戶端發送另外一個請求時，就使用這條已經建立的連接。

?????使用keep-alive可以改善TIME_WAIT這種狀態，即在一次TCP連接中可以持續發送多份數據而不會斷開連接。通過使用keep-alive機制，可以減少tcp連接建立次數，也可以減少TIME_WAIT狀態連接，以此提高性能和提高httpd服務器的吞吐率(更少的tcp連接意味著更少的系統內核調用,socket的accept()和close()調用)。

?????但是，keep-alive并不是免費的午餐,長時間的tcp連接容易導致系統資源無效占用。配置不當的keep-alive，有時比重復利用連接帶來的損失還更大。所以，正確地設置keep-alive timeout時間非常重要。

三、keepalvie timeout時間設置

?????Httpd守護進程，一般都提供了keep-alive timeout時間設置參數。如nginx的keepalive_timeout，和Apache的keep_alive_timeout。這個keepalive_timout時間值意味著：一個http產生的tcp連接在傳送完最后一個響應后，還需要hold住keepalive_timeout秒后，才開始關閉這個連接。

?????當httpd守護進程發送完一個響應后，理應馬上主動關閉相應的tcp連接，設置 keepalive_timeout后，httpd守護進程會想說：”再等等吧，看看瀏覽器還有沒有請求過來”，這便是keepalive_timeout時間。如果守護進程在這個等待的時間里，一直沒有收到瀏覽發過來http請求，則關閉這個http連接。

1. 當keepalive_timeout=0時（不啟用Keep-Alive）

?????在沒有設置 keepalive_timeout 情況下，一個socket資源從建立到真正釋放需要經過的時間是:建立tcp連接 + 傳送http請求 +數據傳輸 + 傳送http響應 + 關閉tcp連接 + 2MSL。

2. 當keepalive_timeout>0時（啟用Keep-Alive）

?????服務端httpd守護進程發完響應后，沒有立即主動關閉tcp連接。keepalive_timeout時間后，服務端主動關閉這個tcp連接。這個時間，是我們設置的keepalive_timeout的時間。

????所以，設置了keepalive_timout時間情況下，一個socket建立到釋放的時間多了keepalive_timeout時間。

3. 當keepalive_timeout>0，且在同一個tcp連接發送多個http響應

?????當設定了keepalive_timeout，一個socket由建立到釋放，需要時間是：tcp建立 + (最后一個響應時間 – 第一個請求時間) + tcp關閉 + 2MSL。

????注意：正在關閉或者TIME_WAIT狀態的tcp連接，不能傳輸http請求和響應。即，當一個連接結束keepalive_timeout計時，服務端守護進程發送第一個FIN標志ip包后，此時該連接不能再使用了。

四、http keep-alive與tcp keep-alive

? ?? http keep-alive為了讓tcp活得更久一點，以便在同一個連接上傳送多個http，提高socket的效率；

?????而tcp keep-alive是TCP的一種檢測TCP連接狀況的保鮮機制。tcp keep-alive保鮮定時器。

?????keepalive是TCP保鮮定時器，當網絡兩端建立了TCP連接之后，閑置（雙方無任何數據流發送往來）了tcp_keepalive_time后，服務器內核就會嘗試向客戶端發送偵測包，判斷TCP連接狀況(有可能客戶端崩潰、強制關閉了應用、主機不可達等)。如果沒有收到對方的ack包，則會在 tcp_keepalive_intvl后再次嘗試發送偵測包，直到收到對方的ack,如果一直沒有收到對方的ack,則會嘗試 tcp_keepalive_probes次，每次的間隔時間是15s, 30s, 45s, 60s, 75s。如果嘗試tcp_keepalive_probes次，依然沒有收到對方的ack包，則會丟棄該TCP連接。TCP連接默認閑置時間是2小時，一般設置為30分鐘足夠了。

?????也就是說，僅當http_keepalive_timeout值設置高于tcp_keepalive_time，并且距此tcp連接傳輸的最后一個http響應，經過了tcp_keepalive_time時間，操作系統才會發送偵測包來決定是否要丟棄這個TCP連接。一般不會出現這種情況。

五、keep-alive與TIME_WAIT

?????使用http keep-alvie，可以減少服務端TIME_WAIT數量(因為由服務端httpd守護進程主動關閉連接)。啟用keep-alive，建立的tcp連接少了，自然要被關閉的tcp連接也相應少了。

轉載于:https://blog.51cto.com/green906/1787947

總結

以上是生活随笔為你收集整理的细谈keep_alive的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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