Go語言中怎么開啟TCPkeepalive

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Go語言中怎么開啟TCPkeepalive，文章內(nèi)容質(zhì)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(guān)知識有一定的了解。

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TCP-keepalive — 一個輕量級的 ping

TCP keepalive發(fā)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(fù) keepaliveACK確認包。它不是 TCP 標準的一部分（盡管在RFC1122^{[3]中有相關(guān)的描述），并且，它總是默認被禁用。盡管如此，大部分現(xiàn)代的 TCP 協(xié)議棧都支持這個特性。}

在它的大部分實現(xiàn)中，簡單來說，有三個主要參數(shù)：

Idle time（空閑時間） - 接收一個包后，等待多長時間發(fā)出一個 ping 包。Retry interval（重試間隔時間） - 如果發(fā)送了一個 ping，但是沒有收到對端回復(fù)的ACK，在重試間隔時間之后重新發(fā)送 ping。Ping amount（重試次數(shù)） - 重試次數(shù)（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(shù)為 3。以下是它的工作方式：

服務(wù)端收到客戶端的一包應(yīng)用層數(shù)據(jù)。然后客戶端不再發(fā)送任何數(shù)據(jù)。服務(wù)端等待 30 秒。然后發(fā)送一個 ping 給客戶端。如果服務(wù)端收到了ACK，則服務(wù)端等待另一個 30 秒，再次發(fā)送 ping；如果在這 30 秒內(nèi)服務(wù)端收到了數(shù)據(jù)，則 30 秒的定時器被重置。

如果服務(wù)端沒有收到ACK，等待 5 秒后再次發(fā)送 ping。如果再過 5 秒還是沒有收到回復(fù)？發(fā)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(wù)端斷開它。

默認值

據(jù)說 Window 系統(tǒng)在發(fā)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(jié)^{[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(shè)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(nèi)容適用于 Linux。我不是百分百確定它是否適用于 OSX，但我?guī)缀蹩梢钥隙ㄋ贿m用于 Windows。

連接的特殊類型

首先，我注意到我在服務(wù)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(diào)用方式有區(qū)別，ListenTCP使用結(jié)構(gòu)體而不是字符串來表示地址。我們調(diào)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(guān)的方法：SetKeepAlive^{[11]和SetKeepAlivePeriod^{[12]。func (c *TCPConn) SetKeepAlive(keepalive bool) error的調(diào)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(shè)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(shè)置了空閑時間和重試間隔時間。而重試間隔次數(shù)則使用系統(tǒng)的默認值。所以如果我設(shè)置5 * time.Second。那么它可能是等待 5 秒鐘，發(fā)送 ping 并等待另一個 5 秒。并且 8 次重試（取決于系統(tǒng)設(shè)置）。而我需要更大的靈活性，設(shè)置得更精準。}

進入系統(tǒng)層面

可以通過直接操作 socket 參數(shù)來實現(xiàn)。我沒有關(guān)注里面太多的細節(jié)，這純粹是我的個人解釋。以下是我們?nèi)绾卧O(shè)置空閑時間為 30 秒（我們可以通過SetKeepAlivePeriod設(shè)置，因為其他參數(shù)我們再另外設(shè)置），重試時間間隔設(shè)置為 5 秒，重試次數(shù)設(shè)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(shù)據(jù)或者發(fā)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(guān)于文件描述符的坑

上面的代碼只有在你不頻繁調(diào)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(xué)習到了一個關(guān)于它的小問題。。。

問題就隱藏在Fd^{[14]函數(shù)調(diào)用。我們來看它的實現(xiàn)。}

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(jù)stackoverflow 的這個回答^{[15]，舉例來說，當 Go 增加一個阻塞的系統(tǒng)調(diào)用，運行時調(diào)度器將該系統(tǒng)調(diào)用所屬協(xié)程的所屬系統(tǒng)線程從調(diào)度池中移出。如果調(diào)度池中的系統(tǒng)線程數(shù)小于GOMAXPROCS，則會創(chuàng)建新的系統(tǒng)線程。鑒于我的每一個連接都使用一個獨立協(xié)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(xié)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?？匆韵麓a。

//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(xiàn)了SyscallConn^{[16]，它使得你可以獲取RawConn^{[17]對象從而設(shè)置參數(shù)。你所需要做的就是定義一個函數(shù)（就像上面例子中的匿名函數(shù)），它接收一個指向文件描述符的參數(shù)。這是操作連接中的文件描述符而不造成阻塞調(diào)用的方法，可避免出現(xiàn)瘋狂創(chuàng)建線程的情況。}}

關(guān)于Go語言中怎么開啟TCPkeepalive就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，可以學(xué)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。

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