长连接起源

什么样的连接才能称之为长连接？要多长。。。。

http是一种无状态的协议，也就是stateless协议，而http协议又是建立在tcp/ip协议的基础之上的。

无状态表示每次请求都是一次独立的http事务，也就是发送http 请求（request）过去，然后web服务器或者application服务器进行响应，发送一个http response回来，这样就是结束了一次http事务。

http建立在tcp/ip的基础之上，从而会遵循tcp协议的规则，在每次进行连接的时候，必须先进行三次握手，数据交换之后，进行四次断开。

每次请求的时候，都要进行三次握手，四次断开，从性能上来说，满足不了大并发的需要，从而也就有了长连接，在进行请求的时候，不需要再次进行三次握手和四次断开，直接使用原来的连接进行传输数据。

长连接能实现的前提就是，在同一个客户端进行多次的请求，如果不是同一客户端的话，那么还是需要进行三次握手和四次断开。每一个客户端在访问一个网页的时候，可能会发出几百个请求，请求各种web服务器的资源，例如图片，超链接，js和css等，请求过后，浏览器将所有的对象组织在一个页面中，然后显示在客户端。

演示长连接

在这里演示使用的是apache的web服务器，使用最简单的方式，然后使用telnet进行查看连接是否断开。

准备工作如下：

[root@mogilenode1 ~]# yum -y install httpd （安装httpd服务）

[root@mogilenode1 ~]# service httpd start （启动httpd服务）

Starting httpd:                                            [  OK  ]

[root@mogilenode1 ~]# netstat -ntlp|grep httpd（查看httpd监听的端口）

tcp        0      0 :::80                       :::*                        LISTEN      2810/httpd

[root@mogilenode1 ~]# echo "welcome the index （创建首页文件）page">/var/www/html/index.html

在默认情况下，httpd是没有长连接的，查看配置文件如下所示：

[root@mogilenode1 ~]# grep  "KeepAlive" /etc/httpd/conf/httpd.conf

# KeepAlive: Whether or not to allow persistent connections (more than

KeepAlive Off

# MaxKeepAliveRequests: The maximum number of requests to allow

MaxKeepAliveRequests 100

# KeepAliveTimeout: Number of seconds to wait for the next request from the

KeepAliveTimeout 15

从而可以使用telnet来进行测试查看连接的情况，如下所示：

[root@mogilenode1 ~]# telnet 192.168.1.236 80（使用telnet连接服务器的80端口，也就是三次握手的连接）

Trying 192.168.1.236...

Connected to 192.168.1.236.

Escape character is '^]'. （开始构建http请求，起始行为请求的方法，请求的url，http的协议版本，第二行为请求的主机，第三行为空白行）

GET / http/1.1

Host:192.168.1.236

HTTP/1.1 200 OK （得到的响应内容，http协议的版本，状态码，原因短语）

Date: Wed, 30 Aug 2017 10:08:22 GMT

Server: Apache/2.2.15 (Red Hat)

Last-Modified: Wed, 30 Aug 2017 10:05:40 GMT

ETag: "41b03-17-557f5ab897618"

Accept-Ranges: bytes

Content-Length: 23

Connection: close

Content-Type: text/html; charset=UTF-8

welcome the index page （响应的内容）

Connection closed by foreign host.（在请求得到响应之后，请求被断开）

修改httpd的配置文件，只要将长连接开启即可，如下：

[root@mogilenode1 ~]# grep  "KeepAlive" /etc/httpd/conf/httpd.conf

# KeepAlive: Whether or not to allow persistent connections (more than

KeepAlive On

# MaxKeepAliveRequests: The maximum number of requests to allow

MaxKeepAliveRequests 100

# KeepAliveTimeout: Number of seconds to wait for the next request from the

KeepAliveTimeout 15

[root@mogilenode1 ~]# service httpd reload

Reloading httpd:

再次使用telnet进行测试连接，如下所示：

[root@mogilenode1 ~]# telnet 192.168.1.236 80（测试请求了一个资源，连接未断开，可以再次请求资源，过了一段时间后，连接被关闭）

Trying 192.168.1.236...

Connected to 192.168.1.236.

Escape character is '^]'.

GET / http/1.1

Host:192.168.1.236

HTTP/1.1 200 OK

Date: Wed, 30 Aug 2017 10:16:55 GMT

Server: Apache/2.2.15 (Red Hat)

Last-Modified: Wed, 30 Aug 2017 10:05:40 GMT

ETag: "41b03-17-557f5ab897618"

Accept-Ranges: bytes

Content-Length: 23

Content-Type: text/html; charset=UTF-8

welcome the index page（客户端得到响应之后，未断开，可以再次进行请求其他的资源，从而不用进行三次握手和四次断开，提高了性能）

GET / http/1.1

Host:192.168.1.236

HTTP/1.1 200 OK

Date: Wed, 30 Aug 2017 10:17:16 GMT

Server: Apache/2.2.15 (Red Hat)

Last-Modified: Wed, 30 Aug 2017 10:05:40 GMT

ETag: "41b03-17-557f5ab897618"

Accept-Ranges: bytes

Content-Length: 23

Content-Type: text/html; charset=UTF-8

welcome the index page

Connection closed by foreign host.

其他长连接参数

在进行长连接的时候，的确是进行了优化了性能，提高了客户端的访问体验，提升了网站的访问速度，但是，可能存在这么一种情况。。。

有的人占着茅坑不拉屎，就是一直占用这个连接，我就是不断开，如果存在大量的这种人，后果就是http服务不可用，其他的用户都在排队，等待有多难受，取决于你在坑里还是在坑外。。。。

有的人不是占着茅坑不拉屎，他是一会拉一点，一会拉一点，这种和上面的也是一样的，都是占用服务器的资源，耗费了httpd连接数，服务器支持的连接数是有上限的。。。。

为了解决上面的问题，在开启长连接之后，另外需要配置两个控制的参数，一个是连接的超时时间，也就是这个连接只能持续多少秒，然后服务器强行断开连接；一个是连接的请求数，当请求的数量到了一定的数量之后，也会强行的断开连接，相当于我今天只服务多少人，服务了多少，我就该休息，可以使用这种理解。

在httpd中参数为如下：

# MaxKeepAliveRequests: The maximum number of requests to allow

MaxKeepAliveRequests 100 （一个连接最大的请求数到100的时候，断开连接）

# KeepAliveTimeout: Number of seconds to wait for the next request from the

KeepAliveTimeout 15 （一个连接到了15秒之后，断开连接）

两个参数，只要一个条件满足，那么就会断开连接。在进行设置这两个参数的时候，必须根据压测的结果来进行设置，主要看的是响应的大小等情况。

拓展

在进行连接的时候，服务段由于是tcp连接，从而有不同的状态，使用浏览器访问的时候，可以查看服务端的连接状态如下所示：

[root@mogilenode1 ~]# netstat -tnp|grep 80 （开始的状态为established，也就是建立连接，一直到长连接被关闭）

tcp        0      0 ::ffff:192.168.1.236:80     ::ffff:192.168.1.1:51084    ESTABLISHED 2851/httpd

[root@mogilenode1 ~]# netstat -tnp|grep 80（关闭之后的状态，表示服务端主动断开连接，仅仅关闭了服务端到客户端的连接，半关闭状态）

tcp        0      0 ::ffff:192.168.1.236:80     ::ffff:192.168.1.1:51084    FIN_WAIT2   -

使用telnet连接的时候：

[root@mogilenode1 ~]# telnet 192.168.1.236 80

Trying 192.168.1.236...

Connected to 192.168.1.236.

Escape character is '^]'.

Connection closed by foreign host.

服务端状态变化如下所示：

[root@mogilenode1 ~]# netstat -tnp|grep 80（开始的状态为established，也就是连接）

tcp        0      0 192.168.1.236:52095         192.168.1.236:80            ESTABLISHED 3445/telnet

tcp        0      0 ::ffff:192.168.1.236:80     ::ffff:192.168.1.236:52095  ESTABLISHED 2850/httpd

[root@mogilenode1 ~]# netstat -tnp|grep 80（四次断开已完成）

tcp        0      0 ::ffff:192.168.1.236:80     ::ffff:192.168.1.236:52095  TIME_WAIT   -

使用抓包的先是如下：

[root@mogilenode1 ~]# tcpdump -nn port 80

tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode

listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes

——三次握手开始——

07:42:53.138211 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [S], seq 960992918, win 8192, options [mss 1460,nop,wscale 2,nop,nop,sackOK], length 0

07:42:53.138255 IP 192.168.1.236.80 > 192.168.1.1.55597: Flags [S.], seq 852217171, ack 960992919, win 14600, options [mss 1460,nop,nop,sackOK,nop,wscale 5], length 0

07:42:53.138603 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [.], ack 1, win 16425, length 0

——三次握手结束——

——客户端发送http request请求——

07:42:53.145706 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [P.], seq 1:572, ack 1, win 16425, length 571

07:42:53.145768 IP 192.168.1.236.80 > 192.168.1.1.55597: Flags [.], ack 572, win 492, length 0

——客户端发送http请求结束——

——服务端发送response开始——

07:42:53.147925 IP 192.168.1.236.80 > 192.168.1.1.55597: Flags [P.], seq 1:188, ack 572, win 492, length 187

07:42:53.346735 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [.], ack 188, win 16378, length 0

——服务端发送response结束——

——服务端主动关闭——

07:42:54.150698 IP 192.168.1.236.80 > 192.168.1.1.55597: Flags [F.], seq 188, ack 572, win 492, length 0

07:42:54.151209 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [.], ack 189, win 16378, length 0

——服务端关闭——

07:43:39.157705 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [.], seq 571:572, ack 189, win 16378, length 1

07:43:39.157745 IP 192.168.1.236.80 > 192.168.1.1.55597: Flags [.], ack 572, win 492, length 0

07:44:24.156207 IP 192.168.1.1.55597 > 192.168.1.236.80: Flags [.], seq 571:572, ack 189, win 16378, length 1

07:44:24.156256 IP 192.168.1.236.80 > 192.168.1.1.55597: Flags [R], seq 852217360, win 0, length 0

使用抓包工具来查看tcp的状态，主要是在并发响应的时候，可能会出现大量的time_wait连接，而这个属于正常状态。

可以使用如下的内核参数来解决，也就是重用tcp连接，如下参数：

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

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