通过wireshark抓包来讲解HTTP中Connection: keep-alive头部的作用

Posted 2021-01-08 clayjj

今天周末时间，有空给大家讲解一个小知识点，即HTTP的keep-alive头部。我使用wireshark来抓取网络包来在实战中讲解。希望能让大家更容易、更直观的理解！

HTTP中keep-alive头部的作用是为保持TCP连接，这样可以复用TCP连接不需要为每个HTTP请求都建立一个单独的TCP连接。这样既可以节省操作系统资源，也能够保持HTTP请求的高效性。

我们通过wireshark抓的包来分析一下：

下面的例子中128.14.154.105是HTTP服务器，192.168.1.6是客户端。

当服务器处理完一个HTTP请求时，会主动发起断开连接，如下图所示（四次挥手）：

当服务器最后发送一个ACK包后进入TIME_WAIT状态，此状态将会持续2MSL（Maximum Segment Lifetime）,一个MSL一般为2分钟，所以TIME_WAIT一般持续4分钟。在此期间还是可以接受客户端的数据的。

此时客户端为了复用TCP连接，将会发送一个心跳包（keep-alive）来保持连接。

上面的例子中，共发送了2次心跳包。如果在此期间还没有新的HTTP请求那么服务器会再次主动断开。

此后，客户端不会再发送心跳包了。

在最后给大家说下，为什么主动发起断开连接的一方在发送最后一个ACK包后需要进入TIME_WAIT状态2MSL。

1）我们先假设发送完最后一个ACK包后直接断开的话，如果由于某种原因对端没有收到的话，对端会再次发送一个FIN包（TCP的重传机制），由于此时另一端已经关闭了对应的socket，所以TCP协议栈会

发送一个RST包。这个包表示的是一种错误。（比如，请求的TCP连接的端口没有在监听状态下），那么TCP连接就是因错误而被迫断开，所以TCP中工作没有正常完成。

2）第二个原因是让老的重复包在网络中消失，解释一下这句话的意思：如果我们的TCP断开之后，立马有一个新的TCP连接和之前的连接的IP和端口都一样的话，那么残留在网络中的包到达后会被误解为是新的

连接中的包。这样就会出现问题。如果我们使用了TIME_WAIT，在这个状态下是不允许建立新的IP和端口都一样的TCP连接的，而且它会维持2MSL时间， 这足够让网络中的旧包消失掉。

 

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