Go語言中怎么開啟TCPkeepalive

這篇文章將為大家詳細講解有關Go語言中怎么開啟TCPkeepalive，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

TCP-keepalive — 一個輕量級的 ping

TCP keepalive發送沒有（或者幾乎沒有）包體負載的 TCP 報文給對端，并且對端會回復 keepaliveACK確認包。它不是 TCP 標準的一部分（盡管在RFC1122^{[3]中有相關的描述），并且，它總是默認被禁用。盡管如此，大部分現代的 TCP 協議棧都支持這個特性。}

在它的大部分實現中，簡單來說，有三個主要參數：

Idle time（空閑時間） - 接收一個包后，等待多長時間發出一個 ping 包。Retry interval（重試間隔時間） - 如果發送了一個 ping，但是沒有收到對端回復的ACK，在重試間隔時間之后重新發送 ping。Ping amount（重試次數） - 重試次數（沒有收到對端ACK）達到多少次后，我們認為這個連接不存活了。

舉個例子，空閑時間是 30 秒，重試間隔時間是 5 秒，重試次數為 3。以下是它的工作方式：

服務端收到客戶端的一包應用層數據。然后客戶端不再發送任何數據。服務端等待 30 秒。然后發送一個 ping 給客戶端。如果服務端收到了ACK，則服務端等待另一個 30 秒，再次發送 ping；如果在這 30 秒內服務端收到了數據，則 30 秒的定時器被重置。

如果服務端沒有收到ACK，等待 5 秒后再次發送 ping。如果再過 5 秒還是沒有收到回復？發送最后一個 ping 并等待最后一個 5 秒（是的，在最后一個 ping 也需要等待重試間隔時間）。然后我們認為這個連接超時了并且在服務端斷開它。

默認值

據說 Window 系統在發送 keepalive ping 之前默認等待 2 小時。Linux 下獲取默認值十分簡單，就像此處 3.1.1 節^{[4]描述的這樣。}

# Idle timecat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time# Retry intervalcat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl# Ping amountcat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes

在 Go 語言中如何設置？

由于我最近使用 Go 語言比較多，我需要在 Go 語言中運用 TCP keepalive。

討論開始之前需要說明，以下內容適用于 Linux。我不是百分百確定它是否適用于 OSX，但我幾乎可以肯定它不適用于 Windows。

連接的特殊類型

首先，我注意到我在服務端程序中只使用了net.Conn^{[5]類型。但是它并不管用，它缺少我們需要的特定方法。我們需要TCPConn[6]類型。}

這意味著，我們需要使用ListenTCP^{[7]和AcceptTCP[8]而不是Listen[9]和Accept[10]（它們的調用方式有區別，ListenTCP使用結構體而不是字符串來表示地址。我們調用方式大概會像這樣：ListenTCP("tcp", &net.TCPAddr{Port: myClientPort})。如果你不特別指定的話，IP 的默認值為0.0.0.0）。之后它會返回我們需要的類型TCPConn。}

Go 語言提供的方法

如果你翻看文檔可能會注意到這兩個相關的方法：SetKeepAlive^{[11]和SetKeepAlivePeriod[12]。func (c *TCPConn) SetKeepAlive(keepalive bool) error的調用方式十分簡單：傳入true從而打開 TCP keepalive 機制。}

但是接下來的func (c *TCPConn) SetKeepAlivePeriod(d time.Duration) error就有些令人困惑了。我們用它究竟設置的是什么？答案可以在這篇文章^{[13]（好文章，推薦閱讀）中找到：它同時設置了空閑時間和重試間隔時間。而重試間隔次數則使用系統的默認值。所以如果我設置5 * time.Second。那么它可能是等待 5 秒鐘，發送 ping 并等待另一個 5 秒。并且 8 次重試（取決于系統設置）。而我需要更大的靈活性，設置得更精準。}

進入系統層面

可以通過直接操作 socket 參數來實現。我沒有關注里面太多的細節，這純粹是我的個人解釋。以下是我們如何設置空閑時間為 30 秒（我們可以通過SetKeepAlivePeriod設置，因為其他參數我們再另外設置），重試時間間隔設置為 5 秒，重試次數設置為 3。我偷了（啊呸，是參考了）上面所引用的文章中的一些代碼，多謝。

conn.SetKeepAlive(true)conn.SetKeepAlivePeriod(time.Second * 30) // Getting the file handle of the socket sockFile, sockErr := conn.File() if sockErr == nil { // got socket file handle. Getting descriptor. fd := int(sockFile.Fd()) // Ping amount err := syscall.SetsockoptInt(fd, syscall.IPPROTO_TCP, syscall.TCP_KEEPCNT, 3) if err != nil {        Warning("on setting keepalive probe count", err.Error())    } // Retry interval err = syscall.SetsockoptInt(fd, syscall.IPPROTO_TCP, syscall.TCP_KEEPINTVL, 5) if err != nil {        Warning("on setting keepalive retry interval", err.Error())    } // don't forget to close the file. No worries, it will *not* cause the connection to close. sockFile.Close()} else {    Warning("on setting socket keepalive", sockErr.Error())}

在這段代碼之后的某一行我會寫上dataLength, err := conn.Read(readBuf)，這行代碼會阻塞直到收到數據或者發生錯誤。如果是 keepalive 引起的錯誤，err.Error()將會包含連接超時信息。

關于文件描述符的坑

上面的代碼只有在你不頻繁調用的前提下才運行良好。在寫完這篇文章之后，我以困難模式學習到了一個關于它的小問題。。。

問題就隱藏在Fd^{[14]函數調用。我們來看它的實現。}

func (f *File) Fd() uintptr { if f == nil { return ^(uintptr(0))    } // If we put the file descriptor into nonblocking mode, // then set it to blocking mode before we return it, // because historically we have always returned a descriptor // opened in blocking mode. The File will continue to work, // but any blocking operation will tie up a thread. if f.nonblock {        f.pfd.SetBlocking()    } return uintptr(f.pfd.Sysfd)}

如果文件描述符處于非阻塞模式，會將它修改為阻塞模式。根據stackoverflow 的這個回答^{[15]，舉例來說，當 Go 增加一個阻塞的系統調用，運行時調度器將該系統調用所屬協程的所屬系統線程從調度池中移出。如果調度池中的系統線程數小于GOMAXPROCS，則會創建新的系統線程。鑒于我的每一個連接都使用一個獨立協程，你可以想象一下這個爆炸速度。將很快到達 10000 線程的限制然后 panic。}

將它放入獨立協程并不好使。

但是有一個方法是可行的。注意，前提是 Go 版本高于 1.11。看以下代碼。

//Sets additional keepalive parameters. //Uses new interfaces introduced in Go1.11, which let us get connection's file descriptor, //without blocking, and therefore without uncontrolled spawning of threads (not goroutines, actual threads). func setKeepaliveParameters(conn devconn) {    rawConn, err := conn.SyscallConn() if err != nil {        Warning("on getting raw connection object for keepalive parameter setting", err.Error())    }    rawConn.Control( func(fdPtr uintptr) { // got socket file descriptor. Setting parameters. fd := int(fdPtr) //Number of probes. err := syscall.SetsockoptInt(fd, syscall.IPPROTO_TCP, syscall.TCP_KEEPCNT, 3) if err != nil {                Warning("on setting keepalive probe count", err.Error())            } //Wait time after an unsuccessful probe. err = syscall.SetsockoptInt(fd, syscall.IPPROTO_TCP, syscall.TCP_KEEPINTVL, 3) if err != nil {                Warning("on setting keepalive retry interval", err.Error())            }        })} func deviceProcessor(conn devconn) { //............ conn.SetKeepAlive(true)    conn.SetKeepAlivePeriod(time.Second * 30)    setKeepaliveParameters(conn) //............ dataLen, err := conn.Read(readBuf) //............ }

最新版本的 Go 提供了一些新接口，net.TCPConn實現了SyscallConn^{[16]，它使得你可以獲取RawConn[17]對象從而設置參數。你所需要做的就是定義一個函數（就像上面例子中的匿名函數），它接收一個指向文件描述符的參數。這是操作連接中的文件描述符而不造成阻塞調用的方法，可避免出現瘋狂創建線程的情況。}

關于Go語言中怎么開啟TCPkeepalive就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。