TCP 长连接短连接和保活机制

Posted 2021-01-03 sly123

当server和client进行TCP通信时，发送数据之前，需要先建立连接。数据发送完毕时，需要选择是否断开。这里就需要先认识下TCP的三次握手和四次分手机制。

3次握手时   第一次握手：client端向server端发送连接请求信息：SYN=1，seq=x，

                    第二次握手：server端回复：ACK=x+1的确认信息。

                    第三次握手：server端向client端发送连接请求信息：SYN=1，seq=y，

                    第四次握手：client端回复：ACK=y+1的确认信息。

因为连接之前，没有别的数据在发送，所以第二次和第三次握手可以合并一起发送。即：

                    第一次握手：client端向server端发送连接请求信息：SYN=1，seq=x，

                    第二次握手：server端向client端发送回复和连接请求信息：ACK=x+1，SYN=1，seq=y，

                    第三次握手：client端回复：ACK=y+1的确认信息。

四次分手     第一次分手：client端向server端发送断开连接请求信息：FIN=1，seq=x+2

                    第二次分手：server端回复：ACK=x+3的确认断开连接信息。

                    第三次分手：server端向client端发送断开连接请求信息：FIN=1，seq=y+1，

                    第四次分手：client端回复：ACK=y+2的确认断开连接信息。

为什么这里第二次和第三次分手不能合并一起呢？因为client向server端发送信息完毕时，会发送断开连接请求，server会回复确认断开连接回复，但此时server端可能还在向client发送数据，所以不能同时发送断开连接请求，只有当server端向client发送数据完毕时，才能向client端发送断开连接请求。

言归正传，说一下我理解的长连接和短连接。

长连接：在一个TCP连接上可以连续发送多个数据包，在TCP连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发检测包以维持此连接，一般需要自己做在线维持（不发生RST包和四次挥手）即：Keepalive（存活定时器）功能。过程如下：

连接→数据传输→保持连接(心跳)→数据传输→保持连接(心跳)→……→关闭连接（一个TCP连接通道多个读写通信）；

默认的Keepalive超时需要7,200,000 milliseconds，即2小时，探测次数为5次。

客户主机必须处于以下4个状态之一：

1. 客户主机依然正常运行，并从服务器可达。客户的TCP响应正常，而服务器也知道对方是正常的，服务器在两小时后将保活定时器复位。
2. 客户主机已经崩溃，并且关闭或者正在重新启动。在任何一种情况下，客户的TCP都没有响应。服务端将不能收到对探测的响应，并在75秒后超时。服务器总共发送10个这样的探测 ，每个间隔75秒。如果服务器没有收到一个响应，它就认为客户主机已经关闭并终止连接。
3. 客户主机崩溃并已经重新启动。服务器将收到一个对其保活探测的响应，这个响应是一个复位，使得服务器终止这个连接。
4. 客户机正常运行，但是服务器不可达，这种情况与2类似，TCP能发现的就是没有收到探查的响应。

短连接：

      短连接是指通信双方有数据交互时，就建立一个TCP连接，数据发送完成后，则断开此TCP连接（管理起来比较简单，存在的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段）；过程如下：

     连接→数据传输→关闭连接；