常用的 TCP KeepAlive 参数

Posted 2020-09-28 lakeone

转自：http://dola.xinfan.org/?p=359

我们知道 TCP 协议有检测连接状态的机制，当连接不活跃的时候，连接双方会通过一定的算法检测连接是否正常。这个机制就是 TCP 的 KeepAlive 算法。

如果不使用 KeepAlive 算法检测连接状态，会导致单方面断开连接后，另一方无法感知。比如 A 在用 recv 函数等待 B 发送数据，但这时候 B 已经失效，A 会一直等在 recv 函数上不能返回。

要启用 KeepAlive，我们要使用 setsockopt 函数来实现。在 Python 中是这么做的：

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#!/usr/bin/env python   import socket   s = socket.socket() s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_KEEPALIVE, 1)

最后一个参数1表示启用 KeepAlive。程序会使用系统默认的参数进行连接状态检测。

在 Debian 操作系统中，默认在连接 idle 7200 秒（/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time）后才发送第一个 KeepAlive 状态检测包，整整两个小时，着实有点长，对有些应用场景不太适合。因此，我们通常需要调整触发 KeepAlive 的 idle 时间间隔：

1	s.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_KEEPIDLE, 10)

最后一个参数 10 表示在连接不活跃 10s 后开始 KeepAlive 检测。

开始 KeepAlive 检测之后，程序会每隔一定时间发送一次 KeepAlive 状态检测包，Debian 操作系统下默认是 75 秒（/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl）发送一次，我们也可以在程序中定义这个发送间隔：

1	s.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_KEEPINTVL, 6)

最后一个参数表示每隔 6s 发送一次。

连接的另一方收到 KeepAlive 状态检测包后会发送一个响应包，表示还活着。如果对方未及时发送响应包，程序会对失败次数进行记录，Debian 操作系统中如果连续 9 次（/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probe）失败，会认为对方已经失效，会触发连接异常操作，中断所有正在进行的操作，比如 recv 会返回 -1，并设置 error code 为 Broken Pipe。当然，我们也可以在程序中定义允许失败的次数：

1	s.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_KEEPCNT, 3)

在这个例子中，我们把它设置成了 3 次。

在 Linux 操作系统中，我们可以使用 netstat 工具使用 –timer 参数来查看当前系统中的 tcp 连接的 KeepAlive 状态：

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# netstat -anplt --timer Active Internet connections (servers and established) Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name Timer tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      2066/sshd        off (0.00/0/0) tcp        0      0 127.0.0.1:3306          0.0.0.0:*               LISTEN      2012/mysqld      off (0.00/0/0) tcp        0      0 172.16.10.23:22         172.16.10.1:46726       ESTABLISHED 7280/0           keepalive (5053.74/0/0) tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      7150/apache2     off (0.00/0/0) tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      2066/sshd        off (0.00/0/0)