tcp keep_alive

最新推荐文章于 2025-07-10 17:51:37 发布

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#tcp #网络 #linux

本文详细解释了TCP的KeepAlive机制及其在异常情况下的应用，包括发送心跳消息的间隔、未收到回复时的重试时间和重试次数。同时，文章指出Linux操作系统中KeepAlive的设置方式，并揭示了其在特定场景下的潜在bug。为了解决这个问题，文章建议在TCP层上自行控制，通过记录发送和接收响应的时间来判断网络中断或长时间无通信的情况。

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我们知道TCP连接关闭时，需要连接的两端中的某一方发起关闭动作，如果某一方突然断电，另外一端是无法知道的。tcp的keep_alive就是用以检测异常的一种机制。

有三个参数：

1 发送心跳消息的间隔
2 未收到回复时，重试的时间间隔
3 重试的次数
　　如果是Linux操作系统，这三个值分别为
# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
7200
# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl
75
# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes
9

也就意味着每隔7200s(两个小时)发起一次keepalive的报文，如果没有回应，75秒后进行重试，最多重试9次即认为连接关闭。

这三个选项分别对应TCP_KEEPIDLE、TCP_KEEPINTL和TCP_KEEPCNT的选项值，通过setsockopt进行设置。

但是，tcp自己的keepalive有这样的一个bug：

正常情况下，连接的另一端主动调用colse关闭连接，tcp会通知，我们知道了该连接已经关闭。但是如果tcp连接的另一端突然掉线，或者重启断电，这个时候我们并不知道网络已经关闭。而此时，如果有发送数据失败，tcp会自动进行重传。重传包的优先级高于keepalive，那就意味着，我们的keepalive总是不能发送出去。而此时，我们也并不知道该连接已经出错而中断。在较长时间的重传失败之后，我们才会知道。

为了避免这种情况发生，我们要在tcp上层，自行控制。对于次消息，记录发送时间和收到回应的时间。如果长时间没有回应，就可能是网络中断。如果长时间没有发送，就是说，长时间没有进行通信，可以自行发一个包，用于keepalive，以保持该连接的存在。