keepalive——http

本文探讨了HTTP的Keep-Alive机制如何通过维持TCP连接来提高服务器性能与吞吐率,同时讨论了合理配置keep-alivetimeout的重要性。

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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。

### HTTP Keep-Alive 的功能与配置 HTTP Keep-Alive 功能的核心在于通过复用已建立的 TCP 连接来减少网络开销并提升性能。它允许客户端和服务器之间在一个单一的 TCP 连接上发送多个请求和响应,而无需每次交互都重新创建新的连接[^1]。 #### 工作原理 当启用 HTTP Keep-Alive 后,浏览器会在完成一次请求/响应周期后保留当前的 TCP 连接一段时间(由 `keep-alive timeout` 参数决定)。在此期间,如果还有其他资源需要加载,则可以直接利用现有的连接进行通信,从而避免了频繁地建立和销毁 TCP 连接所带来的延迟以及额外的计算成本[^2]。 #### 配置方法 以下是常见的几种方式用于开启和支持 HTTP Keep-Alive: 1. **在 Apache 中** 可以编辑 `.htaccess` 文件或者主配置文件加入如下指令: ```apache <IfModule mod_headers.c> Header set Connection keep-alive </IfModule> KeepAlive On MaxKeepAliveRequests 100 KeepAliveTimeout 5 ``` - `KeepAlive On`: 开启 Keep-Alive 支持。 - `MaxKeepAliveRequests`: 定义单次持久连接最多可以处理多少个请求,默认值通常较高。 - `KeepAliveTimeout`: 设置空闲超时时间,在此时间内如果没有新请求则断开连接。 2. **Nginx 下** Nginx 默认已经支持 HTTP Keep-Alive ,只需调整参数即可满足特定需求: ```nginx http { ... keepalive_requests 100; keepalive_timeout 75s; server { listen 80; location / { proxy_http_version 1.1; # 确保代理也使用 HTTP/1.1 协议版本 proxy_set_header Connection ""; } } } ``` 3. **IIS (Internet Information Services)** 对于微软 IIS 而言,可以通过修改注册表项实现更精细控制: ``` HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\HTTP\Parameters DWORD: EnableHttpKeepAlives -> Value=1 (表示启用) ``` 需要注意的是,虽然 HTTP Keep-Alive 提升了效率但也存在潜在风险——比如长期闲置却未释放的连接可能会消耗过多服务端内存或其他有限资源。所以合理设定相关参数至关重要。 ```python import requests session = requests.Session() headers = {'Connection': 'keep-alive'} response = session.get('http://example.com', headers=headers) print(response.status_code) ``` 上述 Python 示例展示了如何借助 `requests` 库模拟维持一个持续性的 HTTP 会话过程。
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