keep-alive详解

Posted 2020-07-22

       我们都知道，HTTP协议采用“请求-应答”模式，当使用普通模式，即非Keep-alive模式时，每个请求/应答客户和服务器都要新建一个连接，完成之后立即断开连接（HTTP协议为无连接的协议）；当使用Keep-alive模式时（又称持久连接，连接重用）时，Keep-alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后续请求时，Keep-alive避免了重新建立连接。

       在老的HTTP版本中，每个请求都将被创建一个新的客户端到服务器端的连接，在这个连接上发送请求，然后接受请求。这样的模式有一个很大的优点，它很简单，很容易理解和编程实现；它也有一个很大的缺点，它的效率很低，Keep-alive就是用来解决这个问题的。

       Keep-alive使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后续请求时，Keep-alive功能避免了建立或者重新建立连接。现在的大多数Web服务器都支持Keep-alive。对于提供静态内容的网站来说，这个功能通常很有用。但是，对于负担较重的网站来说，这里存在另一个问题：虽然为客户保留打开的连接有一定的好处，但它同样影响了性能，因为在处理暂停期间，本来可以释放的资源让旧被占用。此功能为HTTP1.1预设的功能,但在HTTP1.0上我们加上Keep-Aliveheader同样可以使用这个功能。

       我们来举个例子说一下：

              Keep-alive：timeout=5，max=100

              意思是说：过期时间5秒，max是最多100次请求，强制断掉连接，也就是在timeout时间内每来一个新的请求，max会自动减1,直到为0，强制断掉连接。

       在HTTP1.0版本中并没有官方的标准来规定Keep-alive如何工作，因此实际上他是被附加到HTTP1.0协议上的，如果客户端浏览器支持Keep-alive，那么就在HTTP请求中加一个字段：Connection：Keep-alive，当服务器收到附带有Connection：Keep-alive的请求时，它也会在响应头中加一个同样的字段来使用Keep-alive。这样一来客户端和服务器之间的HTTP连接就会保持，不会断开（除非超过timeout规定的时间），当客户端发送另外一个请求时，就使用这条已经建立的连接。

       在HTTP1.1版本中，官方规定的Keep-alive使用标准和HTTP/1.0版本中有些不同，默认情况下HTTP/1.1中所有连接都被保持，除非在请求头或响应头中指明要关闭，：Connection：Close。

       HTTP是一个无状态协议，这意味着每个请求都是独立的，Keep-alive没能改变这个结果。另外，Keep-alive也不能保证客户端和服务器端之间的连接一定是活跃的，在HTTP/1.1中也是如此。唯一能保证的就是当连接被关闭时你能得到一个通知，所以我们不应该让程序依赖Keep-alive的保持连接性，否则会与一些意想不到的后果。

       通过使用Keep-alive机制，可以减少tcp连接建立的次数，也以为这可以减少TIME_WAIT状态连接，以此提高性能和提高HTTP服务器的吞吐率（更少的tcp连接意味着更少的系统内核调用，socket的accept（）和close（）调用）。但是长时间的tcp连接容易导致系统资源无效占用，配置不当的Keep-alive有事比重复利用连接带来的损失还更大。所以正确地设置Keep-alive timeout时间非常重要。

  

下面我们来说说这个Keep-alive timeout参数：

       Httpd守护进程，一般都提供了Keep-alivetimeout时间设置参数。这个时间值意味着：一个http产生的tcp连接在传送完最后一个响应后，还需要还需要保持keep-alive timeout秒后，才开始关闭这个连接。

       当httpd守护进程发送完一个响应后，理应马上主动关闭相应的tcp连接，设置keepalive_timeout后，httpd守护进程会说：再等等吧，看浏览器还有没有请求过来，这个等待的时间就是keepalive_timeout时间，如果守护进程在这个等待的时间里，一直没有收到浏览器发过来的http请求，则关闭这个http连接。

       总之，我们应更好的使用这个机制给我们带来一些好处。