keepalive——http

HTTP Keep-Alive

在http早期,每个http请求都要求打开一个tpc socket连接,并且使用一次之后就断开这个tcp连接。

使用keep-alive可以改善这种状态,即在一次TCP连接中可以持续发送多份数据而不会断开连接。通过使用keep-alive机制,可以减少tcp连接建立次数,也意味着可以减少TIME_WAIT状态连接,以此提高性能和提高httpd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,keep-alive并不是免费的午餐,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,有时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。

keepalvie timeout

Httpd守护进程,一般都提供了keep-alive timeout时间设置参数。比如nginx的keepalive_timeout,和Apache的KeepAliveTimeout。这个keepalive_timout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hold住keepalive_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守护进程会想说:”再等等吧,看看浏览器还有没有请求过来”,这一等,便是keepalive_timeout时间。如果守护进程在这个等待的时间里,一直没有收到浏览发过来http请求,则关闭这个http连接。

### KeepAlive在网络连接或HTTP中的作用及实现方式 #### 一、KeepAlive的作用 在计算机网络通信中,特别是基于TCP/IP协议栈的应用层协议(如HTTP),频繁地建立和销毁连接会带来较大的性能开销。这种开销主要体现在以下几个方面: - **三次握手与四次挥手**:每次新建TCP连接都需要经历三次握手过程,而断开会触发四次挥手流程,这些操作增加了延迟。 - **资源占用**:频繁的连接创建和释放会导致操作系统层面的内存分配和回收压力增大。 通过启用`KeepAlive`机制,可以显著降低上述问题的影响。具体来说,在HTTP场景下,`KeepAlive`的主要作用如下[^3]: - 减少因重复建立连接而导致的时间损耗; - 提高传输效率,特别是在多资源加载的情况下(例如网页中有多个图片、脚本文件等); - 节省服务器端和客户端之间的链路带宽以及计算资源。 需要注意的是,并非所有情况下都适合开启长连接策略。对于某些低频交互的服务而言,维持长时间未使用的闲置链接反而可能造成不必要的负担。 #### 二、HTTPKeepAlive的具体实现方法 根据不同的版本标准,HTTP协议对如何处理持久化连接有着各自的规定: ##### (1)HTTP/1.0下的情况 尽管最初的HTTP/1.0设计倾向于采用短连接模式——即每一次请求结束后立即终止对应的TCP通道[^4];然而随着技术发展,人们逐渐意识到这种方式存在诸多弊端。因此后来补充了一种可选方案允许双方协商决定是否保留当前线路供后续使用。要达成这一目标,则需满足两个条件之一即可生效: - 客户端发起请求时显式声明 `Connection: keep-alive`; - 如果服务端也愿意接受该提议的话,则在其回复头部同样附上相同的字段值作为确认信号。 即使如此配置完成也不能完全保证整个生命周期内始终处于激活状态,因为实际效果还会受到其他因素制约比如防火墙规则或者代理设备行为等因素干扰。 ##### (2)HTTP/1.1的情况 自HTTP/1.1开始,默认启用了持续型通讯模型除非特别指明例外情形才切换回瞬态形式[^1]。这意味着只要没有明确指示关闭(`Connection: close`) ,那么先前已存在的物理信道将继续被沿用服务于新的事务直至超时期满自动失效为止 。此外值得注意的一点在于现代浏览器通常会对单个域名设置最大并发数限制从而进一步优化整体表现水平. 除了基本的功能之外还有一些额外参数可用于微调其运作细节: - `net.ipv4.tcp_keepalive_time`:定义了空闲多久之后发送第一个探测包检测远端主机存活状况(单位为秒)[^5]. 默认值设定了较长间隔旨在平衡功耗考量同实时性需求之间关系. 以下是简单的Python代码演示如何模拟带有`keep-alive`选项的GET请求: ```python import requests headers = { 'Connection': 'keep-alive' } response = requests.get('https://example.com', headers=headers) print(response.status_code) print(response.headers['connection']) ``` 此段程序片段展示了向指定URL发出包含特定首部信息的数据包并打印相应结果的过程。 --- ###
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