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Nginx之keepalive解读

时间:07-20来源:作者:点击数:
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

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