## Wie hält TCP Keep-Alive langlebige Socket-Verbindungen aufrecht?

TCP Keep-Alive: Aufrechterhaltung langlebiger Socket-Verbindungen

Einführung

TCP-Socket Verbindungen bieten einen zuverlässigen Kommunikationskanal zwischen zwei Endpunkten. Im Gegensatz zu HTTP-Verbindungen, die über einen expliziten Keep-Alive-Mechanismus verfügen, bieten TCP-Sockets nicht von Natur aus eine solche Funktion. Um dauerhafte Verbindungen über längere Zeiträume aufrechtzuerhalten, implementiert TCP einen Mechanismus namens „Keep-Alive“.

TCP Keep-Alive-Prozess

TCP Keep-Alive befasst sich mit diesem Szenario wenn ein Ende einer Verbindung nicht mehr reagiert. Der Prozess funktioniert wie folgt:

• Timeout-Konfiguration:Jedes Betriebssystem definiert drei konfigurierbare Parameter:

  • Keepalive-Zeit: Der Zeitraum der Inaktivität, nach dem ein ACK-Paket gesendet wird.
  • Keepalive-Probes: Die Anzahl der gesendeten ACK-Probes, bevor die Verbindung für unterbrochen erklärt wird.
  • Keepalive-Intervall:Das Intervall zwischen ACK-Prüfungen.

• Prozessübersicht:

  1. Wenn die Verbindung bestehen bleibt Inaktiv für die Keepalive-Zeit, wird ein ACK-Paket versendet.
  2. Wenn das entfernte Ende mit einem ACK antwortet, wird der Prozess zurückgesetzt und fortgesetzt.
  3. Wenn das entfernte Ende nach den ACK-Prüfungen von Keepalive Probes nicht antwortet , die Verbindung wird mit einem RST-Paket beendet.

Standardmäßig sind diese Werte:

• Keepalive Time: 7200 Sekunden (2 Stunden)
• Keepalive-Probes: 9
• Keepalive-Intervall: 75 Sekunden

Konfiguration und Überlegungen

TCP-Timeouts konfigurieren:

• Pro Socket: Java unterstützt derzeit nicht die Konfiguration von TCP-Timeouts auf Socket-Ebene.

• Systemweit: Betriebssysteme bieten Mechanismen zum Anpassen dieser Parameter.

  • Linux: Ändern Sie /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time, / proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes und /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl.
  • Mac OS net.inet.tcp.keepcnt und net.inet.tcp.keepintvl.
  • Windows: Passen Sie die Registrierungswerte bei HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetServicesTCPIPParameters an.

Probleme:

• Zwei-Stunden-Standard: Die standardmäßige Keepalive-Zeit von 2 Stunden kann dazu führen, dass veraltete Verbindungen über einen längeren Zeitraum bestehen bleiben.
• Optionale Implementierung: TCP Keep-Alive ist nicht allgemein implementiert und einige Systeme verwerfen möglicherweise ACK-Pakete, die keine Daten enthalten.

Nutzungsempfehlungen:

• Für Anwendungen, die äußerst zuverlässige und dauerhafte Verbindungen erfordern, kann eine Reduzierung der Standard-Keepalive-Zeit und -Probes von Vorteil sein.
• Berücksichtigen Sie beim Konfigurieren von Zeitüberschreitungen die Kompromisse zwischen Reaktionsfähigkeit und Verbindungsstabilität.
• Beachten Sie mögliche Firewall- oder Netzwerkgeräteregeln, die ACK-Pakete blockieren können, insbesondere wenn nicht standardmäßige Timeout-Werte verwendet werden.

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