【网络编程】TCPIP协议栈的心跳、丢包重传、连接超时机制实例详解（附源码）

已于 2024-12-12 10:51:29 修改
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分类专栏： 网络编程与网络问题分享 C/C++实战专栏 C/C++软件开发从入门到实战 文章标签： TCPIP 心跳检测 心跳参数设置 丢包重传 libwebsockets 非阻塞式socket connect连接超时
于 2021-11-30 18:17:45 首次发布
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本文深入探讨TCP/IP协议栈的心跳机制，包括TCP的ACK机制、协议栈心跳参数修改，以及libwebsockets库中的应用。同时，文章详细分析了TCP丢包重传机制，并介绍了如何使用非阻塞socket和select接口实现connect连接的超时控制，以应对网络不稳定导致的断链问题。

目录

1、问题概述

2、TCPIP协议栈的心跳机制

2.1、TCP中的ACK机制

2.2、TCPIP协议栈的心跳机制说明

2.3、修改TCPIP协议栈的默认心跳参数

3、libwebsockets开源库中的心跳机制使用的就是TCPIP协议栈的心跳机制

4、TCPIP丢包重传机制

5、使用非阻塞socket和select接口实现connect连接的超时控制

5.1、MSDN上对connect和select接口的说明

5.2、使用非阻塞socket和select实现连接超时的控制 

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1、TCP一般拥有两套独立机制来完成重传，一是基于时间，即超时重传，而是基于确认信息的构成，即快速重传。 2、RTT(Round Trip Time) 往返时延，数据包从发出到收到对应ACK的时间，每一条连接都有独立的RTT。RTO(Retransmission Time Out)重传超时，即超时时间。RTT和RTO都是动态变化的。 3、超时重传的时间间隔是不一样的，一般采用的是二进制指数退避策略，比如第一次间隔3s，第二次6s，然后12s、24s ... 4、计算RTO的经典方法 最初的TCP规.
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心跳包之所以叫心跳包是因为：它像心跳一样每隔固定时间发一次，以此来告诉服务器，这个客户端还活着。事实上这是为了保持长连接，至于这个包的内容，是没有什么特别规定的，不过一般都是很小的包，或者只包含包头的一个空包。
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心跳包就是在客户端和服务器间定时通知对方自己状态的一个自己定义的命令字，按照一定的时间间隔发送，类似于心跳，所以叫做心跳包。 　　      用来判断对方（设备，进程或其它网元）是否正常运行，采用定时发送简单的通讯包，如果在指定时间段内未收到对方响应，则判断对方已经离线。用于检测TCP的异常断开。基本原因是服务器端不能有效的判断客户端是否在线，也就是说，服务器无法区分客户端是长时间在空闲，还是已
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心跳包（HeartBeat）就是在客户端和服务器间定时通知对方自己状态的命令字，按照一定的时间间隔发送，类似于心跳，所以叫做心跳包。   　　心跳是用来判断对方（客户端或者服务端）是否正常运行，采用定时发送简单的通讯包，如果在指定时间段内未收到对方响应，则判断对方已经离线。但是它检查不到机器断电、网线拔出、防火墙这些断线。而且逻辑层处理断线可能也不是那么好处理。一般，如果只是用于保活还是可以的
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