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  • HTTP属于应用层协议 传输层使用TCP协议 在网络层使用IP协议。 IP协议主要解决网络路由和寻址问题,TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠地传递...TCP协议是可靠的、面向连接的。 2. 如何理解HTTP协议是无状态的 HT...

    1. HTTP协议与TCP/IP协议的关系

    HTTP的长连接和短连接本质上是TCP长连接和短连接。
    HTTP属于应用层协议
    传输层使用TCP协议
    在网络层使用IP协议
    IP协议主要解决网络路由和寻址问题,TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠地传递数据包,使得网络上接收端收到发送端所发出的所有包,并且顺序与发送顺序一致。TCP协议是可靠的、面向连接的。

    2. 如何理解HTTP协议是无状态的

    HTTP协议是无状态的,指的是协议对于事务处理没有记忆能力,服务器不知道客户端是什么状态。也就是说,打开一个服务器上的网页和上一次打开这个服务器上的网页之间没有任何联系。HTTP是一个无状态的面向连接的协议,无状态不代表HTTP不能保持TCP连接,更不能代表HTTP使用的是UDP协议(无连接)。

    3. 什么是长连接、短连接?

    短连接:客户端和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接
    长连接:当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接

    在HTTP/1.0中默认使用短连接。当客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源(如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等),每遇到这样一个Web资源,浏览器就会重新建立一个HTTP会话。

    而从HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性。使用长连接的HTTP协议,会在响应头加入这行代码:Connection:keep-alive。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。

    3.1. TCP连接
    当网络通信时采用TCP协议时,在真正的读写操作之前,客户端与服务器端之间必须建立一个连接,当读写操作完成后,双方不再需要这个连接时可以释放这个连接。连接的建立依靠“三次握手”,而释放则需要“四次握手”,所以每个连接的建立都是需要资源消耗和时间消耗的。

    经典的三次握手建立连接示意图:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    经典的四次握手关闭连接示意图:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    3.2. TCP短连接

    模拟一下TCP短连接的情况:client向server发起连接请求,server接到请求,然后双方建立连接。client向server发送消息,server回应client,然后一次请求就完成了。这时候双方任意都可以发起close操作,不过一般都是client先发起close操作。上述可知,短连接一般只会在 client/server间传递一次请求操作。

    短连接的优点是:管理起来比较简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段。

    3.3. TCP长连接

    长连接:client向server发起连接,server接受client连接,双方建立连接,client与server完成一次请求后,它们之间的连接并不会主动关闭,后续的读写操作会继续使用这个连接。

    TCP的保活功能主要为服务器应用提供。如果客户端已经消失而连接未断开,则会使得服务器上保留一个半开放的连接,而服务器又在等待来自客户端的数据,此时服务器将永远等待客户端的数据。保活功能就是试图在服务端器端检测到这种半开放的连接。

    如果一个给定的连接在两小时内没有任何动作,服务器就向客户发送一个探测报文段,根据客户端主机响应探测4个客户端状态:

    客户主机依然正常运行,且服务器可达。此时客户的TCP响应正常,服务器将保活定时器复位。
    客户主机已经崩溃,并且关闭或者正在重新启动。上述情况下客户端都不能响应TCP。服务端将无法收到客户端对探测的响应。服务器总共发送10个这样的探测,每个间隔75秒。若服务器没有收到任何一个响应,它就认为客户端已经关闭并终止连接。
    客户端崩溃并已经重新启动。服务器将收到一个对其保活探测的响应,这个响应是一个复位,使得服务器终止这个连接。
    客户机正常运行,但是服务器不可达。这种情况与第二种状态类似。

    4. 长连接和短连接的优点和缺点

    长连接可以省去较多的TCP建立和关闭的操作,减少浪费,节约时间对于频繁请求资源的客户端适合使用长连接。在长连接的应用场景下,client端一般不会主动关闭连接,当client与server之间的连接一直不关闭,随着客户端连接越来越多,server会保持过多连接。这时候server端需要采取一些策略,如关闭一些长时间没有请求发生的连接,这样可以避免一些恶意连接导致server端服务受损;如果条件允许则可以限制每个客户端的最大长连接数,这样可以完全避免恶意的客户端拖垮整体后端服务。

    短连接对于服务器来说管理较为简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段。但如果客户请求频繁,将在TCP的建立和关闭操作上浪费较多时间和带宽

    长连接短连接操作过程

    短连接的操作步骤是:
    建立连接——数据传输——关闭连接…建立连接——数据传输——关闭连接
    长连接的操作步骤是:
    建立连接——数据传输…(保持连接)…数据传输——关闭连接

    长连接,短连接的使用场景?

    长连接和短连接的产生在于client和server采取的关闭策略。不同的应用场景适合采用不同的策略。

    长连接多用于操作频繁,点对点的通讯,而且连接数不能太多情况。每个TCP连接都需要三步握手,这需要时间,如果每个操作都是先连接,再操作的话那么处理速度会降低很多,所以每个操作完后都不断开,次处理时直接发送数据包就OK了,不用建立TCP连接。例如:数据库的连接用长连接, 如果用短连接频繁的通信会造成socket错误,而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。

    短连接多用于无需频繁操作像WEB网站的http服务一般都用短链接,因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源,而像WEB网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接会更省一些资源,如果用长连接,而且同时有成千上万的用户,如果每个用户都占用一个连接的话,那可想而知吧。所以并发量大,但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好。

    TCP服务器最大并发连接数是多少?

    关于TCP服务器最大并发连接数有一种误解就是“因为端口号上限为65535,所以TCP服务器理论上的可承载的最大并发连接数也是65535”。首先需要理解一条TCP连接的组成部分:客户端IP、客户端端口、服务端IP、服务端端口。所以对于TCP服务端进程来说,他可以同时连接的客户端数量并不受限于可用端口号,理论上一个服务器的一个端口能建立的连接数是全球的IP数*每台机器的端口数。实际并发连接数受限于linux可打开文件数,这个数是可以配置的,可以非常大,所以实际上受限于系统性能。通过#ulimit -n 查看服务的最大文件句柄数,通过ulimit -n xxx 修改 xxx是你想要能打开的数量。也可以通过修改系统参数:

    #vi /etc/security/limits.conf
    *  soft  nofile  65536
    *  hard  nofile  65536
    

    为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态?

    这是因为虽然双方都同意关闭连接了,而且握手的4个报文也都协调和发送完毕,按理可以直接回到CLOSED状态(就好比从SYN_SEND状态到ESTABLISH状态那样);但是因为我们必须要假想网络是不可靠的,你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到,因此对方处于LAST_ACK状态下的Socket可能会因为超时未收到ACK报文,而重发FIN报文,所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文。

    TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态会产生什么问题

    通信双方建立TCP连接后,主动关闭连接的一方就会进入TIME_WAIT状态,TIME_WAIT状态维持时间是两个MSL时间长度,也就是在1-4分钟,Windows操作系统就是4分钟。进入TIME_WAIT状态的一般情况下是客户端,一个TIME_WAIT状态的连接就占用了一个本地端口。一台机器上端口号数量的上限是65536个,如果在同一台机器上进行压力测试模拟上万的客户请求,并且循环与服务端进行短连接通信,那么这台机器将产生4000个左右的TIME_WAIT Socket,后续的短连接就会产生address already in use : connect的异常,如果使用Nginx作为方向代理也需要考虑TIME_WAIT状态,发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接,通过调整内核参数解决。

    vi /etc/sysctl.conf
    

    编辑文件,加入以下内容:

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

    然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。

    net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时,启用cookies来处理,可防范少量SYN攻击,默认为0,表示关闭;
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭;
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,默认为0,表示关闭。
    net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的TIMEOUT时间

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  • 一、HTTP协议和TCP协议 ...HTTP属于应用层协议,在传输层使用TCP协议,在网络层使用IP协议。IP协议主要解决网络路由和寻址问题,TCP协议...TCP有可靠,面向连接的特点。 二、HTTP协议的长连接和短连接   在HTTP/1...

    一、HTTP协议和TCP协议

    HTTP的长连接和短连接本质上是TCP长连接和短连接。HTTP属于应用层协议,在传输层使用TCP协议,在网络层使用IP协议。IP协议主要解决网络路由和寻址问题,TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠的传递数据包,使在网络上的另一端收到发端发出的所有包,并且顺序与发出顺序一致。TCP有可靠,面向连接的特点。

    二、HTTP协议的长连接和短连接

     

    在HTTP/1.0中,默认使用的是短连接。也就是说,浏览器和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,但任务结束就中断连接。如果客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的 Web页中包含有其他的Web资源,如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等;当浏览器每遇到这样一个Web资源,就会建立一个HTTP会话。

    但从 HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性。使用长连接的HTTP协议,会在响应头有加入这行代码:

    Connection:keep-alive

    在使用长连接的情况下,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的 TCP连接不会关闭,如果客户端再次访问这个服务器上的网页,会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。实现长连接要客户端和服务端都支持长连接。

    HTTP协议的长连接和短连接,实质上是TCP协议的长连接和短连接。

    三、TCP长连接和短连接:

     

    我们模拟一下TCP短连接的情况,client向server发起连接请求,server接到请求,然后双方建立连接。client向server 发送消息,server回应client,然后一次读写就完成了,这时候双方任何一个都可以发起close操作,不过一般都是client先发起 close操作。为什么呢,一般的server不会回复完client后立即关闭连接的,当然不排除有特殊的情况。从上面的描述看,短连接一般只会在 client/server间传递一次读写操作

    短连接的优点是:管理起来比较简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段

     

    接下来我们再模拟一下长连接的情况,client向server发起连接,server接受client连接,双方建立连接。Client与server完成一次读写之后,它们之间的连接并不会主动关闭,后续的读写操作会继续使用这个连接。

    首先说一下TCP/IP详解上讲到的TCP保活功能,保活功能主要为服务器应用提供,服务器应用希望知道客户主机是否崩溃,从而可以代表客户使用资源。如果客户已经消失,使得服务器上保留一个半开放的连接,而服务器又在等待来自客户端的数据,则服务器将应远等待客户端的数据,保活功能就是试图在服务 器端检测到这种半开放的连接。

    四、长连接和短连接的生命周期

    短连接在建立连接后,完成一次读写就会自动关闭了。

     

    正常情况下,一条TCP长连接建立后,只要双不提出关闭请求并且不出现异常情况,这条连接是一直存在的,操作系统不会自动去关闭它,甚至经过物理网络拓扑的改变之后仍然可以使用。所以一条连接保持几天、几个月、几年或者更长时间都有可能,只要不出现异常情况或由用户(应用层)主动关闭。

    在编程中,往往需要建立一条TCP连接,并且长时间处于连接状态。所谓的TCP长连接并没有确切的时间限制,而是说这条连接需要的时间比较长。

    五、怎样维护长连接或者检测中断

    1、在应用层使用heartbeat来主动检测。

     

    对于实时性要求较高的网络通信程序,往往需要更加及时的获取已经中断的连接,从而进行及时的处理。但如果对方的连接异常中断,往往是不能及时的得到对方连接已经中断的信息,操作系统检测连接是否中断的时间间隔默认是比较长的,即便它能够检测到,但却不符合我们的实时性需求,所以需要我们进行手工去不断探测。

    探测的方式有两种:

    2、改变socket的keepalive选项,以使socket检测连接是否中断的时间间隔更小,以满足我们的及时性需求。有关的几个选项使用和解析如下:

    A、我们在检测对端以一种非优雅的方式断开连接的时候,可以设置SO_KEEPALIVE属性使得我们在2小时以后发现对方的TCP连接是否依然存在。用法如下:

     

    keepAlive = 1;

    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void*)&keepAlive, sizeof(keepAlive));

    B、如果我们不想使用这么长的等待时间,可以修改内核关于网络方面的配置参数,也可设置SOCKET的TCP层(SOL_TCP)选项TCP_KEEPIDLE、TCP_KEEPINTVL和TCP_KEEPCNT。

    TCP_KEEPIDLE:开始首次KeepAlive探测前的TCP空闭时间

    The tcp_keepidle parameter specifies the interval of inactivity that causes TCP to generate a KEEPALIVE transmission for an application that requests them. tcp_keepidle defaults to 14400 (two hours).

    TCP_KEEPINTVL:两次KeepAlive探测间的时间间隔

    The tcp_keepintvl parameter specifies the interval between the nine retries that are attempted if a KEEPALIVE transmission is not acknowledged. tcp_keepintvl defaults to 150 (75 seconds).

    TCP_KEEPCNT:断开前的KeepAlive探测次数

    The TCP_KEEPCNT option specifies the maximum number of keepalive probes to be sent. The value of TCP_KEEPCNT is an integer value between 1 and n, where n is the value of the systemwide tcp_keepcnt parameter. 

    如果心搏函数要维护客户端的存活,即服务器必须每隔一段时间必须向客户段发送一定的数据,那么使用SO_KEEPALIVE是有很大的不足的。因为SO_KEEPALIVE选项指"此套接口的任一方向都没有数据交换"。在Linux 2.6系列上,上面话的理解是只要打开SO_KEEPALIVE选项的套接口端检测到数据发送或者数据接受就认为是数据交换。因此在这种情况下使用 SO_KEEPALIVE选项 检测对方是否非正常连接是完全没有作用的,在每隔一段时间发包的情况, keep-alive的包是不可能被发送的。上层程序在非正常断开的情况下是可以正常发送包到缓冲区的。非正常端开的情况是指服务器没有收到"FIN" 或者 "RST"包。

     

     

    TCP长连接

    接下来我们再模拟一下长连接的情况,client向server发起连接,server接受client连接,双方建立连接。Client与server完成一次读写之后,它们之间的连接并不会主动关闭,后续的读写操作会继续使用这个连接。

    首先说一下TCP/IP详解上讲到的TCP保活功能,保活功能主要为服务器应用提供,服务器应用希望知道客户主机是否崩溃,从而可以代表客户使用资源。如果客户已经消失,使得服务器上保留一个半开放的连接,而服务器又在等待来自客户端的数据,则服务器将应远等待客户端的数据,保活功能就是试图在服务器端检测到这种半开放的连接。

    如果一个给定的连接在两小时内没有任何的动作,则服务器就向客户发一个探测报文段,客户主机必须处于以下4个状态之一:

    1. 客户主机依然正常运行,并从服务器可达。客户的TCP响应正常,而服务器也知道对方是正常的,服务器在两小时后将保活定时器复位。
    2. 客户主机已经崩溃,并且关闭或者正在重新启动。在任何一种情况下,客户的TCP都没有响应。服务端将不能收到对探测的响应,并在75秒后超时。服务器总共发送10个这样的探测 ,每个间隔75秒。如果服务器没有收到一个响应,它就认为客户主机已经关闭并终止连接。
    3. 客户主机崩溃并已经重新启动。服务器将收到一个对其保活探测的响应,这个响应是一个复位,使得服务器终止这个连接。
    4. 客户机正常运行,但是服务器不可达,这种情况与2类似,TCP能发现的就是没有收到探查的响应。

    从上面可以看出,TCP保活功能主要为探测长连接的存活状况,不过这里存在一个问题,存活功能的探测周期太长,还有就是它只是探测TCP连接的存活,属于比较斯文的做法,遇到恶意的连接时,保活功能就不够使了。

    在长连接的应用场景下,client端一般不会主动关闭它们之间的连接,Client与server之间的连接如果一直不关闭的话,会存在一个问题,随着客户端连接越来越多,server早晚有扛不住的时候,这时候server端需要采取一些策略,如关闭一些长时间没有读写事件发生的连接,这样可以避免一些恶意连接导致server端服务受损;如果条件再允许就可以以客户端机器为颗粒度,限制每个客户端的最大长连接数,这样可以完全避免某个蛋疼的客户端连累后端服务。

    长连接和短连接的产生在于client和server采取的关闭策略,具体的应用场景采用具体的策略,没有十全十美的选择,只有合适的选择。

    转自:http://www.nowamagic.net/academy/detail/23350382

    心跳包

     

    很多应用层协议都有HeartBeat机制,通常是客户端每隔一小段时间向服务器发送一个数据包,通知服务器自己仍然在线,并传输一些可能必要的数据。使用心跳包的典型协议是IM,比如QQ/MSN/飞信等协议。

    心跳包之所以叫心跳包是因为:它像心跳一样每隔固定时间发一次,以此来告诉服务器,这个客户端还活着。事实上这是为了保持长连接,至于这个包的内容,是没有什么特别规定的,不过一般都是很小的包,或者只包含包头的一个空包。

    在TCP的机制里面,本身是存在有心跳包的机制的,也就是TCP的选项:SO_KEEPALIVE。系统默认是设置的2小时的心跳频率。但是它检查不到机器断电、网线拔出、防火墙这些断线。而且逻辑层处理断线可能也不是那么好处理。一般,如果只是用于保活还是可以的。

    心跳包一般来说都是在逻辑层发送空的echo包来实现的。下一个定时器,在一定时间间隔下发送一个空包给客户端,然后客户端反馈一个同样的空包回来,服务器如果在一定时间内收不到客户端发送过来的反馈包,那就只有认定说掉线了。

    其实,要判定掉线,只需要send或者recv一下,如果结果为零,则为掉线。但是,在长连接下,有可能很长一段时间都没有数据往来。理论上说,这个连接是一直保持连接的,但是实际情况中,如果中间节点出现什么故障是难以知道的。更要命的是,有的节点(防火墙)会自动把一定时间之内没有数据交互的连接给断掉。在这个时候,就需要我们的心跳包了,用于维持长连接,保活。

    在获知了断线之后,服务器逻辑可能需要做一些事情,比如断线后的数据清理呀,重新连接呀……当然,这个自然是要由逻辑层根据需求去做了。

    总的来说,心跳包主要也就是用于长连接的保活和断线处理。一般的应用下,判定时间在30-40秒比较不错。如果实在要求高,那就在6-9秒。

    TCP协议的KeepAlive机制

    学过TCP/IP的同学应该都知道,传输层的两个主要协议是UDP和TCP,其中UDP是无连接的、面向packet的,而TCP协议是有连接、面向流的协议。

    所以非常容易理解,使用UDP协议的客户端(例如早期的“OICQ”,听说OICQ.com这两天被抢注了来着,好古老的回忆)需要定时向服务器发送心跳包,告诉服务器自己在线。

    然而,MSN和现在的QQ往往使用的是TCP连接了,尽管TCP/IP底层提供了可选的KeepAlive(ACK-ACK包)机制,但是它们也还是实现了更高层的心跳包。似乎既浪费流量又浪费CPU,有点莫名其妙。

    具体查了下,TCP的KeepAlive机制是这样的,首先它貌似默认是不打开的,要用setsockopt将SOL_SOCKET.SO_KEEPALIVE设置为1才是打开,并且可以设置三个参数tcp_keepalive_time/tcp_keepalive_probes/tcp_keepalive_intvl,分别表示连接闲置多久开始发keepalive的ack包、发几个ack包不回复才当对方死了、两个ack包之间间隔多长,在我测试的Ubuntu Server 10.04下面默认值是7200秒(2个小时,要不要这么蛋疼啊!)、9次、75秒。于是连接就了有一个超时时间窗口,如果连接之间没有通信,这个时间窗口会逐渐减小,当它减小到零的时候,TCP协议会向对方发一个带有ACK标志的空数据包(KeepAlive探针),对方在收到ACK包以后,如果连接一切正常,应该回复一个ACK;如果连接出现错误了(例如对方重启了,连接状态丢失),则应当回复一个RST;如果对方没有回复,服务器每隔intvl的时间再发ACK,如果连续probes个包都被无视了,说明连接被断开了。

    这里有一篇非常详细的介绍文章: http://tldp.org/HOWTO/html_single/TCP-Keepalive-HOWTO ,包括了KeepAlive的介绍、相关内核参数、C编程接口、如何为现有应用(可以或者不可以修改源码的)启用KeepAlive机制,很值得详读。

    这篇文章的2.4节说的是“Preventing disconnection due to network inactivity”,阻止因网络连接不活跃(长时间没有数据包)而导致的连接中断,说的是,很多网络设备,尤其是NAT路由器,由于其硬件的限制(例如内存、CPU处理能力),无法保持其上的所有连接,因此在必要的时候,会在连接池中选择一些不活跃的连接踢掉。典型做法是LRU,把最久没有数据的连接给T掉。通过使用TCP的KeepAlive机制(修改那个time参数),可以让连接每隔一小段时间就产生一些ack包,以降低被T掉的风险,当然,这样的代价是额外的网络和CPU负担。

    前面说到,许多IM协议实现了自己的心跳机制,而不是直接依赖于底层的机制,不知道真正的原因是什么。

    就我看来,一些简单的协议,直接使用底层机制就可以了,对上层完全透明,降低了开发难度,不用管理连接对应的状态。而那些自己实现心跳机制的协议,应该是期望通过发送心跳包的同时来传输一些数据,这样服务端可以获知更多的状态。例如某些客户端很喜欢收集用户的信息……反正是要发个包,不如再塞点数据,否则包头又浪费了……

    大概就是这样吧。

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  • HTTP协议的连接与短连接

    千次阅读 2018-07-15 11:38:00
    1、HTTP协议与TCP协议的关系?? HTTP长连接和短连接实质上是TCP长连接和短连接。HTTP属于应用层协议,在传输层使用TCP协议,在网络层使用IP协议。...TCP有可靠,面向连接特点。 2、如何理解HTT...

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    1、HTTP协议与TCP协议的关系??

    HTTP的长连接和短连接实质上是TCP的长连接和短连接。HTTP属于应用层协议,在传输层使用TCP协议,在网络层使用IP协议。


    IP层:解决网络路由和寻址问题
    TCP协议:解决如何在IP层之上可靠的传输数据报,并在另一端收到发送的包,并且顺序与发出顺序一致。TCP有可靠,面向连接特点。


    2、如何理解HTTP协议是无状态的??

    无状态指的是协议对事务处理没有记忆能力,服务器不知道客户端是什么状态。也就是说,打开一个服务器网页和你之前打开它之间没有任何联系。

    HTTP是一个无状态的面向连接的协议,无状态不代表HTTP不能保持TCP连接,更不能代表HTTP使用的是UDP协议(无连接协议)。


    3、什么是长连接、短连接??

    在HTTP/1.0 中,默认使用短连接。
    就是说:浏览器和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,但任务结束就中断连接。

    如果客户端浏览器访问某个HTML或者其他类型的Web页面中包含其他Web资源的这种情况,
    如:JavaScript文件、图像文件、CSS文件等,浏览器遇到这样的Web资源,就会建立一个会话。

    这里写图片描述

    从 HTTP/1.1 起,默认使用长连接,保持连接持续性。
    一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,如果客户端再次访问这个服务器上的的网页,
    会继续使用这一条已经建立好的连接。

    Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持的时间,可以在不同服务器软件中设定这个时间(Apache)。
    要实现长连接,客户端、服务器端首先得支持。

    HTTP协议长连接、短连接实质上是TCP协议的长连接、短连接。

    TCP短连接

    模拟一下TCP短连接的情况,Client向server发起连接请求,server接到请求,然后双方建立连接,Client向server发送消息,
    server回应client,然后一次读写就完成了,这是双方任意一放都可以发起close请求。一般都是client发起close请求。

    • 短连接优点:

    管理起来简单,存在的连接都是有用的,不需要额外的控制手段。

    TCP长连接

    模拟TCP长连接情况:client向server发送连接请求,server接受client连接,双方建立连接,client与server完成一次读写之后,
    他们并不会主动关闭,后续的读写操作会继续使用这个连接。

    首先说一下TCP/IP上说到的TCP保活功能,保活功能主要为服务器应用提供,服务器应用希望知道客户端主机是否崩溃,
    从而可以代表客户使用资源。如果客户已经消失,使得服务器上保留一半开放的连接,而服务器又在等待来自客户端的数据,
    保活功能就是试图在服务器端检测这种半开放的连接。

    如果给定的连接在两个小时内没有任何的动作,则服务器就向客户端发送一个探测报文段,

    客户端必须处于以下四种转态。

    1、客户端主机依然正常运行,并从服务器可达,客户的TCP响应正常,而服务器也知道对方是正常的,服务器在两小时之后将保活计时器复位。

    2、客户端已经崩溃,并且关闭或者正在重启。在任何一种情况下,客户端的TCP都没有响应,那么服务器端也就不能收到探测响应。
    并在75秒后超时,服务器共发送10个这样的探测,每个间隔75秒,如果客户端没有收到一个响应,就认为客户端主机已经关闭并终止连接。

    3、客户端主机已经崩溃,但是已经重新启动。服务器将收到一个对其保活探测的响应,这个响应是一个复位,使得服务器终止这个连接。

    4、客户端正常运行,但服务器不可达,类似2.TCP能发现的就是没有收到的响应。

    短连接步骤:

    建立连接–数据传输–关闭连接 ——

    长连接步骤:

    建立连接–数据传输–(保持连接)–数据传输–数据传输–关闭连接 ——


    4、长连接和短连接的优缺点??

    由上可知,长连接省去了较多的TCP建立、关闭操作,减少了浪费,节约时间。对于频繁请求资源的客户来说,适合用长连接。
    不过保活功能探测周期比较长,而且只能探测TCP连接的存活,遇到恶意连接,保活功能就有点不够用了。

    在长连接的应用场景下,client端一般不会主动关闭它们之间的连接,Client与server之间的连接如果一直不关闭的话,会存在一个问题,随着客户端连接越来越多,server早晚有扛不住的时候,这时候server端需要采取一些策略,如关闭一些长时间没有读写事件发生的连接,这样可 以避免一些恶意连接导致server端服务受损;如果条件再允许就可以以客户端机器为颗粒度,限制每个客户端的最大长连接数,这样可以完全避免某个蛋疼的客户端连累后端服务。

    短连接对于服务器来说管理较为简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段。但如果客户请求频繁,将在TCP的建立和关闭操作上浪费时间和带宽。

    长连接和短连接的产生在于client和server采取的关闭策略,具体的应用场景采用具体的策略,没有十全十美的选择,只有合适的选择。


    5. 什么时候用长连接,短连接?

    长连接多用于操作频繁,点对点的通讯,而且连接数不能太多情况,每个TCP连接都需要三步握手,这需要时间,如果每个操作都是先连接,再操作的话那么处理速度会降低很多,所以每个操作完后都不断开,次处理时直接发送数据包就OK了,不用建立TCP连接。

    例如:数据库的连接用长连接, 如果用短连接频繁的通信会造成socket错误,而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。

    而像WEB网站的http服务一般都用短链接,因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源,而像WEB网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接会更省一些资源。

    如果用长连接而且同时有成千上万的用户,如果每个用户都占用一个连接的话,那可想而知吧。所以并发量大,但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好。

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  • 不过也有不同之处,比如PPTP要求网络为IP网络,L2TP要求面向数据包点对点连接;PPTP使用单一隧道,L2TP使用多隧道;L2TP提供包头压缩、隧道验证,而PPTP不支持。L2TP是一个数据链路层协议,基于UDP。其报文分为...

    什么是L2TP协议? 在IP海代理中的L2TP协议是什么?L2TP是一种工业标准的Internet隧道协议,功能大致和PPTP协议类似,比如同样可以对网络数据流进行加密。不过也有不同之处,比如PPTP要求网络为IP网络,L2TP要求面向数据包的点对点连接;PPTP使用单一隧道,L2TP使用多隧道;L2TP提供包头压缩、隧道验证,而PPTP不支持。

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    L2TP是一个数据链路层协议,基于UDP。其报文分为数据消息和控制消息两类。数据消息用投递PPP帧,该帧作为L2TP报文的数据区。L2TP不保证数据消息的可靠投递,若数据报文丢失,不予重传,不支持对数据消息的流量控制和拥塞控制。控制消息用以建立、维护和终止控制连接及会话,L2TP确保其可靠投递,并支持对控制消息的流量控制和拥塞控制。

      L2TP是国际标准隧道协议,它结合了PPTP协议以及第二层转发L2F协议的优点,能以隧道方式使PPP包通过各种网络协议,包括ATM、SON和帧中继。但是L2TP没有任何加密措施,更多是和IPSec协议结合使用,提供隧道验证。

      L2TP使用UDP协议,一般可以穿透防火墙,适合在有防火墙限制、局域网用户,如公司、网吧、学校等场合使用。

      PPTP和L2TP二个连接类型在性能上差别不大,如果使用PPTP不正常,那就更换为L2TP。

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  • 如何理解HTTP协议的 “无连接,无状态” 特点?

    万次阅读 多人点赞 2015-03-23 16:00:28
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