Nginx之keepalive解读

keepalive基础介绍

keepalive是HTTP/1.1协议中的一个特性，它允许客户端和服务器之间的TCP连接在一个HTTP请求/响应周期结束后保持打开状态，以便在后续的请求中重复使用。这样可以减少TCP连接的建立和关闭次数，从而提高性能。

（注意：keepalive是tcp层长连接探活机制；keep-alive是应用层http协议使用，在其头部Connection字段中的一个值，只是代表客户端与服务之间需要保持长连接，可以理解为通过此字段来告诉nginx此连接需要维持长连接，处理完别直接关闭连接。）

• 连接维护：keepalive会维护长连接，并在连接超时时间内重新连接，以确保服务器端始终处于运行状态。
• 提高效率：通过维护长连接，可以减少建立和关闭连接所需的时间，从而提高服务器的效率。
• 节省带宽：由于keepalive可以维护长连接，因此减少了建立和关闭连接所需的网络流量，从而节省了带宽。
• 稳定性：通过心跳包维护连接，可以确保服务器端始终处于运行状态，从而提高了网站的稳定性和可用性。

为什么使用HTTPs长连接技术？

• 对响应时间要求较高；
• 服务走的是公网，客户端与服务端的TCP建立的三次握手和断开的四次挥手都需要40ms左右(真实数据包计算出来的)，共需要80ms左右；
• 每个接入方使用的IP就若干个，需要建立的请求连接有限。
• 使用长连接技术，可以大幅减少TCP频繁握手的次数，极大提高响应时间；同时，即使使用长连接技术，也不需要消耗很多的系统资源用来缓存sockets会话信息。

http {
upstream backend {
  server 192.168.0.1：8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  server 192.168.0.2：8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  keepalive 300;      
}  
 
server {
  listen 8080 default_server;
  server_name "";
 
location / {
  proxy_pass http://backend;
  proxy_http_version 1.1;                   #设置http版本为1.1
  proxy_set_header Connection "";           #设置Connection为长连接（默认为no）
  }
}

HTTP 协议中对长连接的支持是从 1.1 版本之后才有的，因此最好通过 proxy_http_version 指令设置为 1.1。HTTP1.0不支持keepalive特性，当没有使用HTTP1.1的时候，后端服务会返回101错误，然后断开连接。而 "Connection" header 可以选择被清理，这样即便是 Client 和 Nginx 之间是短连接，Nginx 和 upstream 之间也是可以开启长连接的。这种情况下必须清理来自 Client 请求中的 “Connection” header。

要想做到Client与Nginx之间保持长连接，需要：

• - Client发送过来的HTTP请求要求携带"keep-alive"header。
• - Nginx设置支持keepalive

Nginx中的keepalive配置项

keepalive_timeout

Nginx 使用 keepalive_timeout 来指定 KeepAlive 的超时时间（timeout），指定每个 TCP 连接最多可以保持多长时间。Nginx 的默认值是 75 秒，有些浏览器最多只保持 60 秒，所以可以设定为 60 秒。若将它设置为 0，就禁止了 keepalive 连接。

# 可用于 http, server, location 配置块
# 设置 TCP 链接保持 60 秒
keepalive_timeout 60s;

send_timeout

服务端向客户端传输数据的超时时间。这个设置不会用于整个转发器，而是在两次客户端读取操作之间。如果在这段时间内，客户端没有读取任何数据，Nginx就会关闭连接。

# 配置段: http, server, location
send_timeout 30s;

keepalive_request

keepalive_requests：默认100，某个长连接连续处理请求次数限制，超过次数则该长连接被关闭；如果需要释放某个连接占用的内存，必须关闭该链接，内存不大的情况下，不建议开大该配置；在QPS较高的场景，则有必要加大这个参数

# 配置段: http, server, location  
keepalive_request 10000;

应用场景

什么时候使用？

明显的预知用户会在当前连接上有下一步操作 复用连接，有效减少握手次数，尤其是https建立一次连接开销会更大

什么时候不用？

访问内联资源一般用缓存，不需要keepalive 长时间的tcp连接容易导致系统资源无效占用