先亮出这篇文章的思维导图

引言

TCP作为传输层的协议，是一个IT工程师素养的体现，也是面试中经常被问到的知识点。在此，我将TCP核心的一些问题梳理了一下，希望能帮到各位。

首先概括一下基本的区别：

TCP是一个面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。而UDP是一个面向无连接的传输层协议。(就这么简单，其它TCP的特性也就没有了)。

具体来分析，和UDP相比，TCP有三大核心特性：

• 面向连接。所谓的连接，指的是客户端和服务器的连接，在双方互相通信之前，TCP需要三次握手建立连接，而UDP没有相应建立连接的过程。

• 可靠性。TCP花了非常多的功夫保证连接的可靠，这个可靠性体现在哪些方面呢？一个是有状态，另一个是可控制。

TCP会精准记录哪些数据发送了，哪些数据被对方接收了，哪些没有被接收到，而且保证数据包按序到达，不允许半点差错。这是有状态。

当意识到丢包了或者网络环境不佳，TCP会根据具体情况调整自己的行为，控制自己的发送速度或者重发。这是可控制。相应的，UDP就是无状态, 不可控的。

• 面向字节流。UDP的数据传输是基于数据报的，这是因为仅仅只是继承了IP层的特性，而TCP为了维护状态，将一个个IP包变成了字节流。

恋爱模拟

以谈恋爱为例，两个人能够在一起最重要的事情是首先确认各自爱和被爱的能力。接下来我们以此来模拟三次握手的过程。

第一次：

男：我爱你。

女方收到。

由此证明男方拥有爱的能力。

第二次：

女：我收到了你的爱，我也爱你。

男方收到。

OK，现在的情况说明，女方拥有爱和被爱的能力。

第三次：

男：我收到了你的爱。

女方收到。

现在能够保证男方具备被爱的能力。

由此完整地确认了双方爱和被爱的能力，两人开始一段甜蜜的爱情。

真实握手

当然刚刚那段属于扯淡，不代表本人价值观，目的是让大家理解整个握手过程的意义，因为两个过程非常相似。对应到TCP的三次握手，也是需要确认双方的两样能力：发送的能力和接收的能力。

于是便会有下面的三次握手的过程：

从最开始双方都处于CLOSED状态。然后服务端开始监听某个端口，进入了LISTEN状态。

然后客户端主动发起连接，发送SYN，自己变成了SYN-SENT状态。

服务端接收到，返回SYN和ACK(对应客户端发来的SYN)，自己变成了SYN-REVD。

之后客户端再发送ACK给服务端，自己变成了ESTABLISHED状态；服务端收到ACK之后，也变成了ESTABLISHED状态。

另外需要提醒你注意的是，从图中可以看出，SYN 是需要消耗一个序列号的，下次发送对应的 ACK 序列号要加1，为什么呢？只需要记住一个规则：

凡是需要对端确认的，一定消耗TCP报文的序列号。

SYN需要对端的确认，而ACK并不需要，因此SYN消耗一个序列号，而ACK不需要。

为什么不是两次？

根本原因：无法确认客户端的接收能力。

分析如下：

如果是两次，你现在发了 SYN 报文想握手，但是这个包滞留在了当前的网络中迟迟没有到达，TCP 以为这是丢了包，于是重传，两次握手建立好了连接。

看似没有问题，但是连接关闭后，如果这个滞留在网路中的包到达了服务端呢？这时候由于是两次握手，服务端只要接收到然后发送相应的数据包，就默认建立连接，但是现在客户端已经断开了。

看到问题的吧，这就带来了连接资源的浪费。

为什么不是四次？

三次握手的目的是确认双方发送和接收的能力，那四次握手可以嘛？当然可以，100次都可以。但为了解决问题，三次就足够了，再多用处就不大了。

三次握手过程中可以携带数据么？

第三次握手的时候，可以携带。前两次握手不能携带数据。

如果前两次握手能够携带数据，那么一旦有人想攻击服务器，那么他只需要在第一次握手中的 SYN 报文中放大量数据，那么服务器势必会消耗更多的时间和内存空间去处理这些数据，增大了服务器被攻击的风险。

第三次握手的时候，客户端已经处于ESTABLISHED状态，并且已经能够确认服务器的接收、发送能力正常，这个时候相对安全了，可以携带数据。

同时打开会怎样？

如果双方同时发SYN报文，状态变化会是怎样的呢？这是一个可能会发生的情况。

状态变迁如下：

在发送方给接收方发SYN报文的同时，接收方也给发送方发SYN报文，两个人刚上了！

发完SYN，两者的状态都变为SYN-SENT。

在各自收到对方的SYN后，两者状态都变为SYN-REVD。

接着会回复对应的ACK + SYN，这个报文在对方接收之后，两者状态一起变为ESTABLISHED。

这就是同时打开情况下的状态变迁。

过程拆解

刚开始双方处于ESTABLISHED状态。

客户端要断开了，向服务器发送FIN报文，在TCP报文中的位置如下图：

发送后客户端变成了FIN-WAIT-1状态。注意, 这时候客户端同时也变成了half-close(半关闭)状态，即无法向服务端发送报文，只能接收。

服务端接收后向客户端确认，变成了CLOSED-WAIT状态。

客户端接收到了服务端的确认，变成了FIN-WAIT2状态。

随后，服务端向客户端发送FIN，自己进入LAST-ACK状态，客户端收到服务端发来的FIN后，自己变成了TIME-WAIT状态，然后发送 ACK 给服务端。

注意了，这个时候，客户端需要等待足够长的时间，具体来说，是2个MSL(Maximum Segment Lifetime，报文最大生存时间)，在这段时间内如果客户端没有收到服务端的重发请求，那么表示ACK成功到达，挥手结束，否则客户端重发ACK。

等待2MSL的意义

如果不等待会怎样？如果不等待，客户端直接跑路，当服务端还有很多数据包要给客户端发，且还在路上的时候，若客户端的端口此时刚好被新的应用占用，那么就接收到了无用数据包，造成数据包混乱。所以，最保险的做法是等服务器发来的数据包都死翘翘再启动新的应用。

那，照这样说一个MSL不就不够了吗，为什么要等待2 MSL?

• 1 个MSL确保四次挥手中主动关闭方最后的ACK报文最终能达到对端

• 1 个MSL确保对端没有收到ACK重传的FIN报文可以到达

这就是等待2MSL的意义。

为什么是四次挥手而不是三次？

因为服务端在接收到FIN，往往不会立即返回FIN，必须等到服务端所有的报文都发送完毕了，才能发FIN。因此先发一个ACK表示已经收到客户端的FIN，延迟一段时间才发FIN。这就造成了四次挥手。

如果是三次挥手会有什么问题？

等于说服务端将ACK和FIN的发送合并为一次挥手，这个时候长时间的延迟可能会导致客户端误以为FIN没有到达客户端，从而让客户端不断的重发FIN。

同时关闭会怎样？

如果客户端和服务端同时发送FIN，状态会如何变化？如图所示：

三次握手前，服务端的状态从CLOSED变为LISTEN，同时在内部创建了两个队列：半连接队列和全连接队列，即SYN队列和ACCEPT队列。

半连接队列

当客户端发送SYN到服务端，服务端收到以后回复ACK和SYN，状态由LISTEN变为SYN_RCVD，此时这个连接就被推入了SYN队列，也就是半连接队列。

全连接队列

当客户端返回ACK，服务端接收后，三次握手完成。这个时候连接等待被具体的应用取走，在被取走之前，它会被推入另外一个TCP维护的队列，也就是全连接队列(Accept Queue)。

SYN Flood攻击原理

SYN Flood 属于典型的DoS/DDoS攻击。其攻击的原理很简单，就是用客户端在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向服务端疯狂发送SYN。对于服务端而言，会产生两个危险的后果：

• 处理大量的SYN包并返回对应ACK，势必有大量连接处于SYN_RCVD状态，从而占满整个半连接队列，无法处理正常的请求。

• 由于是不存在的 IP，服务端长时间收不到客户端的ACK，会导致服务端不断重发数据，直到耗尽服务端的资源。

如何应对 SYN Flood 攻击？

• 增加SYN连接，也就是增加半连接队列的容量。

• 减少SYN+ACK重试次数，避免大量的超时重发。

• 利用SYN Cookie技术，在服务端接收到SYN后不立即分配连接资源，而是根据这个SYN计算出一个Cookie，连同第二次握手回复给客户端，在客户端回复ACK的时候带上这个Cookie值，服务端验证 Cookie合法之后才分配连接资源。

报文头部结构如下(单位为字节)：

请大家牢记这张图！

源端口、目标端口

如何标识唯一标识一个连接？答案是TCP连接的四元组——源IP、源端口、目标 IP 和目标端口。

那TCP报文怎么没有源IP和目标IP呢？这是因为在IP层就已经处理了IP。TCP只需要记录两者的端口即可。

序列号

即Sequence number，指的是本报文段第一个字节的序列号。

从图中可以看出，序列号是一个长为4个字节，也就是32位的无符号整数，表示范围为0 ~ 2^32 - 1。如果到达最大值了后就循环到0。

序列号在 TCP 通信的过程中有两个作用：

• 在 SYN 报文中交换彼此的初始序列号。

• 保证数据包按正确的顺序组装。

ISN

即Initial Sequence Number（初始序列号），在三次握手的过程当中，双方会用过SYN报文来交换彼此的ISN。

ISN并不是一个固定的值，而是每4ms加一，溢出则回到0，这个算法使得猜测ISN变得很困难。那为什么要这么做？

如果ISN被攻击者预测到，要知道源IP和源端口号都是很容易伪造的，当攻击者猜测ISN之后，直接伪造一个RST后，就可以强制连接关闭的，这是非常危险的。

而动态增长的ISN大大提高了猜测ISN的难度。

确认号

即ACK(Acknowledgment number)。用来告知对方下一个期望接收的序列号，小于ACK的所有字节已经全部收到。

标记位

常见的标记位有SYN，ACK，FIN，RST，PSH。

SYN和ACK已经在上文说过，后三个解释如下：

FIN：即Finish，表示发送方准备断开连接。

RST：即Reset，用来强制断开连接。

PSH：即Push，告知对方这些数据包收到后应该马上交给上层的应用，不能缓存。

窗口大小

占用两个字节，也就是16位，但实际上是不够用的。因此TCP引入了窗口缩放的选项，作为窗口缩放的比例因子，这个比例因子的范围在0 ~ 14，比例因子可以将窗口的值扩大为原来的2 ^ n次方。

校验和

占用两个字节，防止传输过程中数据包有损坏，如果遇到校验和有差错的报文，TCP直接丢弃之，等待重传。

可选项

可选项的格式如下:

常用的可选项有以下几个:

• TimeStamp：TCP时间戳，后面详细介绍。

• MSS：指的是TCP允许的从对方接收的最大报文段。

• SACK：选择确认选项。

• Window Scale：窗口缩放选项。

第一节讲了TCP三次握手，可能有人会说，每次都三次握手好麻烦呀！能不能优化一点？

可以啊。今天来说说这个优化后的TCP握手流程，也就是TCP快速打开(TCP Fast Open，即TFO)的原理。

优化的过程是这样的，还记得我们说 SYN Flood 攻击时提到的SYN Cookie吗？这个Cookie可不是浏览器的Cookie，用它同样可以实现TFO。

TFO流程

首轮三次握手

首先客户端发送SYN给服务端，服务端接收到。

注意哦！现在服务端不是立刻回复SYN + ACK，而是通过计算得到一个SYN Cookie, 将这个Cookie放到TCP报文的Fast Open选项中，然后才给客户端返回。

客户端拿到这个Cookie的值缓存下来。后面正常完成三次握手。首轮三次握手就是这样的流程。而后面的三次握手就不一样啦！

后面的三次握手

在后面的三次握手中，客户端会将之前缓存的Cookie、SYN和HTTP请求(是的，你没看错)发送给服务端，服务端验证了 Cookie 的合法性，如果不合法直接丢弃；如果是合法的，那么就正常返回SYN + ACK。

重点来了，现在服务端能向客户端发HTTP响应了！这是最显著的改变，三次握手还没建立，仅仅验证了Cookie的合法性，就可以返回HTTP响应了。

当然，客户端的ACK还得正常传过来，不然怎么叫三次握手嘛。流程如下：

注意：客户端最后握手的ACK不一定要等到服务端的HTTP响应到达才发送，两个过程没有任何关系。

TFO的优势

TFO的优势并不在与首轮三次握手，而在于后面的握手，在拿到客户端的Cookie并验证通过以后，可以直接返回 HTTP 响应，充分利用了1个RTT(Round-Trip Time，往返时延)的时间提前进行数据传输，积累起来还是一个比较大的优势。

timestamp是TCP报文首部的一个可选项，一共占10个字节，格式如下：

kind(1 字节) + length(1 字节) + info(8 个字节)

其中kind=8，length=10，info有两部分构成：timestamp和timestamp echo，各占 4 个字节。

那么这些字段都是干嘛的呢？它们用来解决那些问题？

接下来我们就来一一梳理，TCP 的时间戳主要解决两大问题：

• 计算往返时延 RTT(Round-Trip Time)

• 防止序列号的回绕问题

计算往返时延RTT

在没有时间戳的时候，计算RTT会遇到的问题如下图所示：

如果以第一次发包为开始时间的话，就会出现左图的问题，RTT明显偏大，开始时间应该采用第二次的；如果以第二次发包为开始时间的话，就会导致右图的问题，RTT 明显偏小，开始时间应该采用第一次发包的。

实际上无论开始时间以第一次发包还是第二次发包为准，都是不准确的。那这个时候引入时间戳就很好的解决了这个问题。

比如现在a向b发送一个报文s1，b向a回复一个含ACK的报文s2，那么：

• step 1：a向b发送的时候，timestamp中存放的内容就是a主机发送时的内核时刻ta1。

• step 2：b向a回复s2报文的时候，timestamp中存放的是b主机的时刻tb，timestamp echo字段为从s1报文中解析出来的ta1。

• step 3：a收到b的s2报文之后，此时a主机的内核时刻是ta2，而在s2报文中的timestamp echo选项中可以得到ta1，也就是s2对应的报文最初的发送时刻。然后直接采用ta2 - ta1就得到了RTT的值。

防止序列号回绕问题

现在我们来模拟一下这个问题。

序列号的范围其实是在0 ~ 2 ^ 32 - 1，为了方便演示，我们缩小一下这个区间，假设范围是0 ~ 4，那么到达4的时候会回到0。

假设在第6次的时候，之前还滞留在网路中的包回来了，那么就有两个序列号为1 ~ 2的数据包了，怎么区分谁是谁呢？这个时候就产生了序列号回绕的问题。

那么用timestamp就能很好地解决这个问题，因为每次发包的时候都是将发包机器当时的内核时间记录在报文中，那么两次发包序列号即使相同，时间戳也不可能相同，这样就能够区分开两个数据包了。

TCP具有超时重传机制，即间隔一段时间没有等到数据包的回复时，重传这个数据包。

那么这个重传间隔是如何来计算的呢？今天我们就来讨论一下这个问题。

这个重传间隔也叫做超时重传时间(Retransmission TimeOut，简称RTO)，它的计算跟上一节提到的RTT密切相关。这里我们将介绍两种主要的方法，一个是经典方法，一个是标准方法。

经典方法

经典方法引入了一个新的概念——SRTT(Smoothed round trip time，即平滑往返时间)，没产生一次新的RTT. 就根据一定的算法对SRTT进行更新，具体而言，计算方式如下(SRTT 初始值为0)：

SRTT = (α * SRTT) + ((1 - α) * RTT)

其中，α是平滑因子，建议值是0.8，范围是0.8 ~ 0.9。

拿到 SRTT，我们就可以计算 RTO 的值了：

RTO = min(ubound, max(lbound, β * SRTT))

β是加权因子，一般为1.3 ~ 2.0，lbound是下界，ubound是上界。

其实这个算法过程还是很简单的，但是也存在一定的局限，就是在RTT稳定的地方表现还可以，而在RTT变化较大的地方就不行了，因为平滑因子α的范围是0.8 ~ 0.9，RTT对于 RTO的影响太小。

标准方法

为了解决经典方法对于 RTT 变化不敏感的问题，后面又引出了标准方法，也叫Jacobson/Karels算法。一共有三步。

第一步：计算SRTT，公式如下：

SRTT = (1 - α) * SRTT + α * RTT

注意这个时候的α跟经典方法中的α取值不一样了，建议值是1/8，也就是0.125。

第二步：计算RTTVAR(round-trip time variation)这个中间变量。

RTTVAR = (1 - β) * RTTVAR + β * (|RTT - SRTT|)

β建议值为0.25。这个值是这个算法中出彩的地方，也就是说，它记录了最新的 RTT 与当前 SRTT 之间的差值，给我们在后续感知到 RTT 的变化提供了抓手。

第三步: 计算最终的RTO：

RTO = µ * SRTT + ∂ * RTTVAR

µ建议值取1，∂建议值取4。

这个公式在SRTT的基础上加上了最新RTT与它的偏移，从而很好的感知了RTT的变化，这种算法下，RTO与RTT变化的差值关系更加密切。

对于发送端和接收端而言，TCP需要把发送的数据放到发送缓存区, 将接收的数据放到接收缓存区。

而流量控制索要做的事情，就是在通过接收缓存区的大小，控制发送端的发送。如果对方的接收缓存区满了，就不能再继续发送了。

要具体理解流量控制，首先需要了解滑动窗口的概念。

TCP滑动窗口

TCP滑动窗口分为两种：发送窗口和接收窗口。

发送窗口

发送端的滑动窗口结构如下：

其中包含四大部分：

• 已发送且已确认

• 已发送但未确认

• 未发送但可以发送

• 未发送也不可以发送

其中有一些重要的概念，我标注在图中：

发送窗口就是图中被框住的范围。SND即send，WND即window，UNA即unacknowledged，表示未被确认，NXT 即next，表示下一个发送的位置。

接收窗口

接收端的窗口结构如下：

REV即 receive，NXT表示下一个接收的位置，WND表示接收窗口大小。

流量控制过程

这里我们不用太复杂的例子，以一个最简单的来回来模拟一下流量控制的过程，方便大家理解。

首先双方三次握手，初始化各自的窗口大小，均为200个字节。

假如当前发送端给接收端发送100个字节，那么此时对于发送端而言，SND.NXT当然要右移100个字节，也就是说当前的可用窗口减少了100个字节，这很好理解。

现在这100个到达了接收端，被放到接收端的缓冲队列中。不过此时由于大量负载的原因，接收端处理不了这么多字节，只能处理40个字节，剩下的60个字节被留在了缓冲队列中。

注意了，此时接收端的情况是处理能力不够用啦，你发送端给我少发点，所以此时接收端的接收窗口应该缩小，具体来说，缩小60个字节，由200个字节变成了140字节，因为缓冲队列还有60个字节没被应用拿走。

因此，接收端会在ACK的报文首部带上缩小后的滑动窗口 140字节，发送端对应地调整发送窗口的大小为140个字节。

此时对于发送端而言，已经发送且确认的部分增加40字节，也就是SND.UNA右移40个字节，同时发送窗口缩小为140 个字节。

这也就是流量控制的过程。尽管回合再多，整个控制的过程和原理是一样的。

上一节所说的流量控制发生在发送端跟接收端之间，并没有考虑到整个网络环境的影响，如果说当前网络特别差，特别容易丢包，那么发送端就应该注意一些了。而这，也正是拥塞控制需要处理的问题。

对于拥塞控制来说，TCP每条连接都需要维护两个核心状态：

• 拥塞窗口（Congestion Window，cwnd）

• 慢启动阈值（Slow Start Threshold，ssthresh）

涉及到的算法有这几个：

• 慢启动

• 拥塞避免

• 快速重传和快速恢复

接下来，我们就来一一拆解这些状态和算法。首先，从拥塞窗口说起。

拥塞窗口

拥塞窗口（Congestion Window，cwnd）是指目前自己还能传输的数据量大小。

那么之前介绍了接收窗口的概念，两者有什么区别呢？

• 接收窗口(rwnd)是接收端给的限制

• 拥塞窗口(cwnd)是发送端的限制

限制谁呢？限制的是发送窗口的大小。

有了这两个窗口，如何来计算发送窗口？

发送窗口大小 = min(rwnd，cwnd)

取两者的较小值。而拥塞控制，就是来控制cwnd的变化。

慢启动

刚开始进入传输数据的时候，你是不知道现在的网路到底是稳定还是拥堵的，如果做的太激进，发包太急，那么疯狂丢包，造成雪崩式的网络灾难。

因此，拥塞控制首先就是要采用一种保守的算法来慢慢地适应整个网路，这种算法叫慢启动。运作过程如下：

• 首先，三次握手，双方宣告自己的接收窗口大小

• 双方初始化自己的拥塞窗口(cwnd)大小

• 在开始传输的一段时间，发送端每收到一个ACK，拥塞窗口大小加1，也就是说，每经过一个RTT，cwnd 翻倍。如果说初始窗口为10，那么第一轮10个报文传完且发送端收到ACK后，cwnd变为20，第二轮变为40，第三轮变为80，依次类推。

难道就这么无止境地翻倍下去？当然不可能。它的阈值叫做慢启动阈值，当cwnd到达这个阈值之后，好比踩了下刹车，别涨了那么快了，老铁，先hold住！

在到达阈值后，如何来控制cwnd的大小呢？这就是拥塞避免做的事情了。

拥塞避免

原来每收到一个ACK，cwnd加1，现在到达阈值了，cwnd 只能加这么一点：1 / cwnd。那你仔细算算，一轮RTT下来，收到cwnd个ACK，那最后拥塞窗口的大小cwnd总共才增加1。

也就是说，以前一个RTT下来，cwnd翻倍，现在cwnd只是增加1而已。

当然，慢启动和拥塞避免是一起作用的，是一体的。

快速重传和快速恢复

快速重传

在TCP传输的过程中，如果发生了丢包，即接收端发现数据段不是按序到达的时候，接收端的处理是重复发送之前的 ACK。

比如第5个包丢了，即使第6、7个包到达的接收端，接收端也一律返回第4个包的ACK。当发送端收到3个重复的ACK 时，意识到丢包了，于是马上进行重传，不用等到一个 RTO的时间到了才重传。

这就是快速重传，它解决的是是否需要重传的问题。

选择性重传

那你可能会问了，既然要重传，那么只重传第5个包还是第5、6、7个包都重传呢？

当然第6、7个都已经到达了，TCP的设计者也不傻，已经传过去干嘛还要传？干脆记录一下哪些包到了，哪些没到，针对性地重传。

在收到发送端的报文后，接收端回复一个ACK报文，那么在这个报文首部的可选项中，就可以加上SACK这个属性，通过left edge和right edge告知发送端已经收到了哪些区间的数据报。因此，即使第5个包丢包了，当收到第6、7个包之后，接收端依然会告诉发送端，这两个包到了。剩下第5个包没到，就重传这个包。这个过程也叫做选择性重传(SACK，Selective Acknowledgment)，它解决的是如何重传的问题。

快速恢复

当然，发送端收到三次重复ACK之后，发现丢包，觉得现在的网络已经有些拥塞了，自己会进入快速恢复阶段。

在这个阶段，发送端如下改变：

• 拥塞阈值降低为cwnd的一半

• cwnd的大小变为拥塞阈值

• cwnd线性增加

以上就是TCP拥塞控制的经典算法：慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复。

Nagle算法

试想一个场景，发送端不停地给接收端发很小的包，一次只发1个字节，那么发1千个字节需要发1000次。这种频繁的发送是存在问题的，不光是传输的时延消耗，发送和确认本身也是需要耗时的，频繁的发送接收带来了巨大的时延。

而避免小包的频繁发送，这就是Nagle算法要做的事情。

具体来说，Nagle算法的规则如下：

• 当第一次发送数据时不用等待，就算是1byte的小包也立即发送

• 后面发送满足下面条件之一就可以发了：

• 数据包大小达到最大段大小(Max Segment Size，即MSS)

• 之前所有包的ACK都已接收到

延迟确认

试想这样一个场景，当我收到了发送端的一个包，然后在极短的时间内又接收到了第二个包，那我是一个个地回复，还是稍微等一下，把两个包的ACK合并后一起回复呢？

延迟确认(delayed ack)所做的事情，就是后者，稍稍延迟，然后合并ACK，最后才回复给发送端。TCP要求这个延迟的时延必须小于500ms，一般操作系统实现都不会超过200ms。

不过需要主要的是，有一些场景是不能延迟确认的，收到了就要马上回复：

• 接收到了大于一个frame的报文，且需要调整窗口大小

• TCP处于quickack模式（通过tcp_in_quickack_mode设置）

• 发现了乱序包

两者一起使用会怎样？

前者意味着延迟发，后者意味着延迟接收，会造成更大的延迟，产生性能问题。

大家都听说过http的keep-alive，不过TCP层面也是有keep-alive机制，而且跟应用层不太一样。

试想一个场景，当有一方因为网络故障或者宕机导致连接失效，由于TCP并不是一个轮询的协议，在下一个数据包到达之前，对端对连接失效的情况是一无所知的。

这个时候就出现了keep-alive，它的作用就是探测对端的连接有没有失效。

在Linux下，可以这样查看相关的配置：

sudo sysctl -a | grep keepalive

// 每隔 7200 s 检测一次

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 7200

// 一次最多重传 9 个包

net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 9

// 每个包的间隔重传间隔 75 s

net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 75

不过，现状是大部分的应用并没有默认开启TCP的keep-alive选项，为什么？

站在应用的角度：

• 7200s也就是两个小时检测一次，时间太长

• 时间再短一些，也难以体现其设计的初衷，即检测长时间的死连接

因此是一个比较尴尬的设计。

来自：掘金

作者：神三元

链接：https://juejin.im/post/6844904070889603085