Bagaimana untuk mengkonfigurasi HTTP keepalive dalam Nginx

http keepalive
Pada hari-hari awal http, setiap permintaan http memerlukan membuka sambungan soket tpc, dan sambungan tcp telah diputuskan selepas satu penggunaan. Menggunakan keep-alive boleh memperbaiki keadaan ini, iaitu, berbilang salinan data boleh dihantar secara berterusan dalam satu sambungan TCP tanpa memutuskan sambungan. Dengan menggunakan mekanisme keep-alive, bilangan masa penubuhan sambungan TCP boleh dikurangkan, yang juga bermakna sambungan keadaan time_wait boleh dikurangkan, dengan itu meningkatkan prestasi dan meningkatkan kadar pemprosesan pelayan httpd (kurang sambungan TCP bermakna sistem yang lebih sedikit panggilan kernel, soket terima() dan tutup() panggilan). Walau bagaimanapun, keep-alive bukanlah makan tengah hari percuma Sambungan TCP jangka panjang boleh menyebabkan penggunaan sumber sistem yang tidak sah. Keep-alive yang dikonfigurasikan dengan tidak betul kadangkala boleh menyebabkan kerugian yang lebih besar daripada menggunakan semula sambungan. Oleh itu, adalah sangat penting untuk menetapkan tamat masa keep-alive dengan betul.
keepalvie tamat masa
httpd daemon secara amnya menyediakan parameter tetapan masa tamat kekal hidup. Contohnya, keepalive_timeout nginx dan keepalivetimeout apache. Nilai masa keepalive_timout ini bermakna selepas sambungan tcp yang dijana oleh http menghantar respons terakhir, ia perlu menahan keepalive_timeout saat sebelum mula menutup sambungan. Selepas daemon httpd menghantar respons, ia harus segera menutup sambungan tcp yang sepadan Selepas menetapkan keepalive_timeout, httpd daemon akan berkata: "Tunggu sedikit lagi dan lihat jika penyemak imbas telah membuat permintaan lain." ialah masa tamat keepalive_time. Jika proses daemon tidak menerima permintaan http daripada pelayar semasa masa menunggu ini, sambungan http akan ditutup.
Saya menulis skrip untuk memudahkan ujian

<?php
sleep(60); //为了便于分析测试，会根据测试进行调整
echo "www.jb51.net";
?>

1 Apabila masa tamat keepalive_time ialah 0, iaitu, apabila keep-alive tidak didayakan, kitaran hayat sambungan tcp

#tcpdump -n host 218.1.57.236 and port 80

20:36:50.792731 ip 218.1.57.236.43052 > 222.73.211.215.http: s 1520902589:1520902589(0) win 65535
20:36:50.792798 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.43052: s 290378256:290378256(0) ack 1520902590 win 5840
20:36:50.801629 ip 218.1.57.236.43052 > 222.73.211.215.http: . ack 1 win 3276820:36:50.801838 ip 218.1.57.236.43052 > 222.73.211.215.http: p 1:797(796) ack 1 win 32768
20:36:50.801843 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.43052: . ack 797 win 5920:37:50.803230 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.43052: p 1:287(286) ack 797 win 59
20:37:50.803289 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.43052: f 287:287(0) ack 797 win 59
20:37:50.893396 ip 218.1.57.236.43052 > 222.73.211.215.http: . ack 288 win 32625
20:37:50.894249 ip 218.1.57.236.43052 > 222.73.211.215.http: f 797:797(0) ack 288 win 32625
20:37:50.894252 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.43052: . ack 798 win 59

Baris 1 hingga 3 mewujudkan jabat tangan tiga hala tcp dan mewujudkan sambungan. Ia mengambil masa 8898μs
Baris 4 hingga 5 menghantar permintaan http pertama melalui sambungan yang telah ditetapkan, dan pelayan mengesahkan penerimaan permintaan itu. Masa 5μs
Baris 5~6, kita boleh tahu bahawa masa pelaksanaan skrip ialah 60s1387μs, yang konsisten dengan skrip PHP.
Pelayan menghantar respons http dalam baris 6 dan 8. Ia mengambil masa 90166μs untuk menghantar respons.
Barisan 7 menunjukkan bahawa daemon pelayan secara aktif menutup sambungan. Digabungkan dengan baris 6 dan 8, ia menunjukkan bahawa sebaik sahaja respons http dihantar, pelayan segera menutup sambungan tcp
Baris 7, 9 dan 10 menunjukkan bahawa sambungan tcp ditutup secara berurutan, mengambil masa 90963μs. Perlu diingatkan bahawa sumber soket di sini tidak dikeluarkan serta-merta. Ia perlu menunggu selama 2msl (60s) sebelum ia benar-benar dikeluarkan.
Ia boleh dilihat bahawa apabila keepalive_timeout tidak ditetapkan, masa yang diperlukan daripada penubuhan sumber soket kepada pelepasan sebenar ialah: mewujudkan sambungan tcp + menghantar permintaan http + pelaksanaan skrip php + menghantar respons http + menutup sambungan tcp + 2msl. (Nota: Masa di sini hanya boleh digunakan sebagai rujukan. Masa khusus ditentukan terutamanya oleh lebar jalur rangkaian dan saiz tindak balas)
2. Apabila masa tamat_kehidupan lebih besar daripada 0, iaitu apabila keep-alive didayakan , kitaran hayat sambungan tcp . Untuk memudahkan analisis, kami menetapkan keepalive_timeout kepada 300s

#tcpdump -n host 218.1.57.236 and port 80

rrree

Mari kita lihat baris 6~8 dahulu Perbezaan dari contoh terakhir ialah selepas pelayan httpd daemon menghantar respons, The sambungan tcp tidak ditutup secara aktif serta-merta.
Baris 8, digabungkan dengan baris 6, kita dapat melihat bahawa selepas 5 minit (300s), pelayan secara aktif menutup sambungan tcp. Masa ini betul-betul masa yang kita tetapkan keepalive_timeout.
Ia boleh dilihat bahawa apabila masa keepalive_timout ditetapkan, masa yang diperlukan dari penubuhan soket hingga pelepasan adalah lebih lama daripada masa keepalive_timeout.
3. Apabila masa keepalive_timeout lebih daripada 0, dan berbilang jawapan http dihantar pada sambungan tcp yang sama. Untuk memudahkan analisis di sini, kami menetapkan keepalive_timeout kepada 180s
Melalui ujian ini, kami ingin mengetahui sama ada keepalive_timeout memulakan pemasaan dari penghujung respons pertama atau mula pemasaan dari penghujung respons terakhir. Keputusan ujian mengesahkan bahawa ia adalah yang terakhir Di sini, kami menghantar permintaan setiap 120s dan menghantar 3 permintaan melalui sambungan tcp.

# tcpdump -n host 218.1.57.236 and port 80

22:43:57.102448 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: s 4009392741:4009392741(0) win 65535
22:43:57.102527 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: s 4036426778:4036426778(0) ack 4009392742 win 5840
22:43:57.111337 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: . ack 1 win 3276822:43:57.111522 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: p 1:797(796) ack 1 win 32768
22:43:57.111530 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: . ack 797 win 59
22:43:59.114663 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: p 1:326(325) ack 797 win 59
22:43:59.350143 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: . ack 326 win 3260522:45:59.226102 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: p 1593:2389(796) ack 650 win 32443
22:45:59.226109 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: . ack 2389 win 83
22:46:01.227187 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: p 650:974(324) ack 2389 win 83
22:46:01.450364 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: . ack 974 win 3228122:47:57.377707 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: p 3185:3981(796) ack 1298 win 32119
22:47:57.377714 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: . ack 3981 win 108
22:47:59.379496 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: p 1298:1622(324) ack 3981 win 108
22:47:59.628964 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: . ack 1622 win 3276822:50:59.358537 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: f 1622:1622(0) ack 3981 win 108
22:50:59.367911 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: . ack 1623 win 32768
22:50:59.686527 ip 218.1.57.236.49955 > 222.73.211.215.http: f 3981:3981(0) ack 1623 win 32768
22:50:59.686531 ip 222.73.211.215.http > 218.1.57.236.49955: . ack 3982 win 108

第一组，三个ip包表示tcp三次握手建立连接，由浏览器建立。
第二组，发送第一次http请求并且得到响应，服务端守护进程输出响应之后，并没马上主动关闭tcp连接。而是启动keepalive_timout计时。
第三组，2分钟后，发送第二次http请求并且得到响应，同样服务端守护进程也没有马上主动关闭tcp连接，重新启动keepalive_timout计时。
第四组，又2分钟后，发送了第三次http请求并且得到响应。服务器守护进程依然没有主动关地闭tcp连接（距第一次http响应有4分钟了,大于keepalive_timeout值），而是重新启动了keepalive_timout计时。
第五组，跟最后一个响应keepalive_timeout(180s)内，守护进程再没有收到请求。计时结束，服务端守护进程主动关闭连接。4次挥手后，服务端进入time_wait状态。
这说明，当设定了keepalive_timeout，一个socket由建立到释放，需要时间是：tcp建立 + (最后一个响应时间 – 第一个请求时间) + tcp关闭 + 2msl。红色加粗表示每一次请求发送时间、每一次请求脚本执行时间、每一次响应发送时间，还有两两请求相隔时间。进一步测试，正在关闭或者 time_wait状态的tcp连接，不能传输http请求和响应。即，当一个连接结束keepalive_timeout计时，服务端守护进程发送第一 个fin标志ip包后，该连接不能再使用了。
http keep-alive与tcp keep-alive
http keep-alive与tcp keep-alive，不是同一回事，意图不一样。http keep-alive是为了让tcp活得更久一点，以便在同一个连接上传送多个http，提高socket的效率。而tcp keep-alive是tcp的一种检测tcp连接状况的保鲜机制。tcp keep-alive保鲜定时器，支持三个系统内核配置参数：

echo 1800 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
echo 15 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl
echo 5 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes

keepalive是tcp保鲜定时器，当网络两端建立了tcp连接之后，闲置idle（双方没有任何数据流发送往来）了 tcp_keepalive_time后，服务器内核就会尝试向客户端发 送侦测包，来判断tcp连接状况(有可能客户端崩溃、强制关闭了应用、主机不可达等等)。如果没有收到对方的回答(ack包)，则会在 tcp_keepalive_intvl后再次尝试发送侦测包，直到收到对对方的ack,如果一直没有收到对方的ack,一共会尝试 tcp_keepalive_probes次，每次的间隔时间在这里分别是15s, 30s, 45s, 60s, 75s。如果尝试tcp_keepalive_probes,依然没有收到对方的ack包，则会丢弃该tcp连接。tcp连接默认闲置时间是2小时，一般 设置为30分钟足够了。也就是说，仅当nginx的keepalive_timeout值设置高于tcp_keepalive_time，并且距此tcp连接传输的最后一 个http响应，经过了tcp_keepalive_time时间之后，操作系统才会发送侦测包来决定是否要丢弃这个tcp连接。一般不会出现这种情况， 除非你需要这样做。
keep-alive与time_wait
使用http keep-alvie，可以减少服务端time_wait数量(因为由服务端httpd守护进程主动关闭连接)。道理很简单，相较而言，启用keep-alive，建立的tcp连接更少了，自然要被关闭的tcp连接也相应更少了。

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk mengkonfigurasi HTTP keepalive dalam Nginx. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!