Cara menggunakan nginx keepalive

Pengepala permintaan protokol http1.1 lalai adalah untuk mendayakan keepalive secara lalai, seperti yang ditunjukkan dalam rajah:

Jadi apakah keepalive? Apakah fungsinya?

Keepalive ialah mekanisme dalam TCP yang boleh mengesan sambungan mati Fungsinya adalah untuk memastikan sambungan soket panjang tidak terputus Ia adalah fungsi lapisan TCP dan bukan milik lapisan aplikasi.

Bagaimanakah lapisan tcp mengekalkan sambungan yang panjang?

Mari kita lihat dahulu penggunaan keepalive: terdapat tiga parameter, terbuka kepada lapisan aplikasi

sk->keepalive_probes：探测次数，重试次数
sk->keepalive_time 探测的心跳间隔，tcp链接在多少秒之后没有数据报文传输启动探测报文
sk->keepalive_intvl 探测间隔，未收到回复时，重试的时间间隔

Paparan konfigurasi lalai:

[***@*** ~]$ 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

Penggunaan:

int keepalive = 1; // 开启keepalive属性
int keepidle = 60; // 如该连接在60秒内没有任何数据往来,则进行探测
int keepinterval = 5; // 探测时发包的时间间隔为5 秒
int keepcount = 3; // 探测尝试的次数。如果第1次探测包就收到响应了,则后2次的不再发。并且清零该计数
setsockopt(rs, sol_socket, so_keepalive, (void *)&keepalive , sizeof(keepalive ));
setsockopt(rs, sol_tcp, tcp_keepidle, (void*)&keepidle , sizeof(keepidle ));
setsockopt(rs, sol_tcp, tcp_keepintvl, (void *)&keepinterval , sizeof(keepinterval ));
setsockopt(rs, sol_tcp, tcp_keepcnt, (void *)&keepcount , sizeof(keepcount ));

Selepas lapisan aplikasi ditetapkan seperti ini, konfigurasi lalai akan ditimpa dan konfigurasi yang ditetapkan secara manual akan digunakan.

Untuk sambungan tcp yang mantap. Jika tiada penghantaran paket data antara kedua-dua pihak dalam keepalive_time, penghujung yang menghidupkan fungsi keepalive akan menghantar paket degupan jantung data keepalive Jika tiada respons diterima, paket data akan dihantar semula setiap kali keepalive_intvl dan kali keepalive_probes. . Jika tiada respons diterima, paket pertama dihantar untuk menutup sambungan. Jika balasan diterima, pemasa dikosongkan.

Tangkap paket untuk mengesahkan kandungan paket degupan jantung tcp

Teruskan analisis kandungan paket degupan jantung yang dihantar dan dibalas oleh keepalive berdasarkan tangkapan paket:

Kod sumber struktur pengepala tcp ialah:

typedef struct _tcp_header
{
 short m_ssourport;    　　　　　　// 源端口号16bit
 short m_sdestport;    　　　　　　 // 目的端口号16bit
 unsigned int m_uisequnum;    　　// req字段 序列号32bit
 unsigned int m_uiacknowledgenum; //ack字段 确认号32bit
 short m_sheaderlenandflag;   　　// 前4位：tcp头长度；中6位：保留；后6位：标志位
 short m_swindowsize;    　　　　　//win字段 窗口大小16bit
 short m_schecksum;    　　　　　 // 检验和16bit
 short m_surgentpointer;   　　　　 // 紧急数据偏移量16bit
}__attribute__((packed))tcp_header, *ptcp_header;

Lihat kandungan paket degupan jantung yang dihantar:

0000 d4 6d 50 f5 02 7f f4 5c  89 cb 35 29 08 00    //mac头 14字节：
                         45 00 // ip头 20字节 ：
0010 00 28 10 f4 00 00 40 06  5b dd ac 19 42 76 0a b3
0020 14 bd
      e4 4a 1f 7c 32 7e  7a cb 4c bc 55 08 50 10  // tcp头 20字节 
0030 10 00 3f 00 00 00
//分析tcp头部内容
e4 4a //源端口号16bit 10进制为：58442 
1f 7c //目的端口号16bit 10进制为 : 8060 
32 7e 7a cb // req字段 序列号32bit 10进制为 : 
4c bc 55 08 // ack字段 确认号32bit 
5 // 前4位：tcp头长度 5*4 =20 字节 没问题 
0 10 /// 中6位：保留；后6位：标志位 10 代表倒数第5位为1， 标识改tcp包为 ack 确认包 
0030 10 00 3f 00 00 00

Teruskan untuk melihat kandungan paket degupan jantung balasan:

0000 f4 5c 89 cb 35 29 d4 6d 50 f5 02 7f 08 00 45 00 
0010 00 34 47 28 40 00 36 06 ef 9c 0a b3 14 bd ac 19 
0020 42 76 // 前面数据不解读 
1f 7c
e4 4a
4c bc 55 08
32 7e 7a cc
8// tcp头长度为8 * 4 = 32 除了头部 还有 选项数据 12字节 
0 10  // 中6位：保留；后6位：标志位 10 代表倒数第5位为1， 标识该tcp包为 ack 确认包 
0030 01 3f //win字段 窗口大小16bit
4e 0d // 检验和16bit
00 00 // 紧急数据偏移量16bit
01 01 08 0a 00 59 be 1c 39 13 
0040 cf 12 // 选项数据 12字节

dari atas Dapat dilihat bahawa paket degupan jantung tcp untuk mengekalkan sambungan yang panjang ialah penyemak imbas mula-mula menghantar paket ack ke pelayan, dan kemudian pelayan membalas dengan paket ack dengan data pilihan

Bagaimanakah nginx akan mengendalikannya? Apakah yang akan dilakukan dengan permintaan keepalive?

首先做的是版本判断 ：http协议版本低于1.1时，该链接的keepalive置为0
if (r->http_version < ngx_http_version_11) {
  r->keepalive = 0;
} 
ngx_http_process_connection 函数中 ngx_http_request_t 中带有keep-alive则把改链接标识起来 
if (ngx_strcasestrn(h->value.data, "keep-alive", 10 - 1)) {
  r->headers_in.connection_type = ngx_http_connection_keep_alive;
}
ngx_http_handler函数中对r->headers_in.connection_type 判断，给r->keepalive赋值为1
  switch (r->headers_in.connection_type) {
  case ngx_http_connection_keep_alive:
    r->keepalive = 1;
    break;
  }
ngx_configure_listening_sockets函数中，当keepalive为1时，对该连接开启keepalive，之后tcp底层就会对该连接fd做检测死连接的机制，保持长连接，不断开。
if (ls[i].keepalive) {
  value = (ls[i].keepalive == 1) ? 1 : 0;

  if (setsockopt(ls[i].fd, sol_socket, so_keepalive,//开启keepalive功能
          (const void *) &value, sizeof(int))
    == -1)
  
}

Bilakah nginx akan memutuskan sambungan yang panjang?

Selepas nginx membuka keepalive melalui setsockopt(ls[i].fd, sol_socket, so_keepalive,(const void *) &value, sizeof(int)), ia akan sentiasa mengekalkan sambungan yang panjang dengan pelanggan . Ini akan menyebabkan masalah yang sangat serius Bilangan sambungan yang boleh dikekalkan oleh setiap pekerja adalah terhad (ep = epoll_create(cycle->connection_n / 2); cycle->connection_n / 2 ialah had atas fd yang boleh epoll. manage) , akibatnya, bilangan sambungan cepat habis.

Untuk mencari jawapan ini, mari lihat dua parameter konfigurasi nginx tentang keeoalive

keepalive_timeout

keepalive_timeout timeout [header_timeout];

Parameter pertama: Tetapkan sambungan klien keep-alive pada pelayan Nilai tamat masa untuk memastikan pelanggan tetap terbuka (nilai 0 akan melumpuhkan sambungan pelanggan kekal-hidup

Parameter kedua: Pilihan, tetapkan nilai "kekal-hidup" dalam pengepala; medan jawapan : tamat masa=masa"; biasanya tidak perlu ditetapkan;

Nota: keepalive_timeout lalai kepada 75s

keepalive_requests

arahan keepalive_requests digunakan untuk menetapkan permintaan yang boleh disampaikan pada sambungan keep-alive Bilangan maksimum sambungan untuk ditutup apabila bilangan maksimum permintaan dicapai, nilai 0 juga akan melumpuhkan sambungan klien keep-alive; Lalai ialah 100.
Jawapannya adalah jelas pemasa. Dibuat

• Apabila bilangan maksimum surat cinta dalam sambungan tcp melebihi keepalive_requests, ia juga akan ditutup

• Dijamin melalui kedua-dua ini mekanisme Bilangan sambungan bagi setiap pekerja tidak akan melebihi bilangan yang boleh diuruskan oleh epoll.

Atas ialah kandungan terperinci Cara menggunakan nginx keepalive. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!