【Spring Cloud系統(tǒng)】- 輕量級(jí)高可用工具Keepalive詳解

一、概述

Keepalive是Linux下一個(gè)輕量級(jí)高可用解決方案。高可用（High Avaliability簡(jiǎn)稱HA）就是主機(jī)的冗余和接管。

基本功能：心跳檢測(cè)、資源接管、檢測(cè)集群中的服務(wù)，在集群結(jié)點(diǎn)共享IP地址的所有者。

Keepalive主要是通過路由冗余來實(shí)現(xiàn)高可用功能，配置簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)配置文件即可完成。

Keepalive起初是為 LVS（Liunx Virtual Server虛擬的服務(wù)器集群負(fù)載均衡系統(tǒng)）設(shè)計(jì)的，專門用來監(jiān)控集群系統(tǒng)中各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，它根據(jù)TCP/IP參考模型的第三、第四層、第五層交換機(jī)制檢測(cè)每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，如果某個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)異常，或者工作出現(xiàn)故障，Keepalived將檢測(cè)到，并將出現(xiàn)的故障的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)從集群系統(tǒng)中剔除，這些工作全部是自動(dòng)完成的，不需要人工干涉，需要人工完成的只是修復(fù)出現(xiàn)故障的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。

二、Keepalive分類

KeepAlive 分為TCP的 KeepAlive 和 HTTP的 Keep-Alive，兩者是完全不同的概念，不能混為一談。

2.1 TCP的keepalive

• 側(cè)重在保持客戶端和服務(wù)端的連接，一方會(huì)不定期發(fā)送心跳包給另一方，當(dāng)一方掛掉的時(shí)候，沒有掛掉的一方會(huì)定時(shí)發(fā)送幾次心跳包，如果間隔發(fā)送幾次，對(duì)方都返回的是RST，而不是ACK，那么就釋放當(dāng)前鏈接。
• TCP的keepalive 就是查看客戶端和服務(wù)端是否都在線，當(dāng)有一方不在線的時(shí)候就釋放連接。防止連接一直沒有釋放，造成服務(wù)器資源浪費(fèi)。

2.2 HTTP的keep-alive

普通的http連接是客戶端連接上服務(wù)端，然后結(jié)束請(qǐng)求后，由客戶端或者服務(wù)端進(jìn)行http連接的關(guān)閉。下次再發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)候，客戶端再發(fā)起一個(gè)連接，傳送數(shù)據(jù)，關(guān)閉連接。這個(gè)流程反復(fù),但是一旦客戶端發(fā)送connection:keep-alive頭給服務(wù)端，且服務(wù)端也接受這個(gè)keep-alive的話，兩邊對(duì)上暗號(hào)，這個(gè)連接就可以復(fù)用了，一個(gè)http處理完之后，另外一個(gè)http數(shù)據(jù)直接從這個(gè)連接走了。

HTTP的Keep-alive的作用： 減少新建和斷開TCP連接的消耗。

2.3 TCP的 KeepAlive 和 HTTP的 Keep-Alive區(qū)別

HTTP的Keep-Alive意圖在于短時(shí)間內(nèi)連接復(fù)用，希望可以短時(shí)間內(nèi)在同一個(gè)連接上進(jìn)行多次請(qǐng)求/響應(yīng)。

TCP的KeepAlive機(jī)制意圖在于?；睢⑿奶?，檢測(cè)連接錯(cuò)誤。當(dāng)一個(gè)TCP連接兩端長(zhǎng)時(shí)間沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)(通常默認(rèn)配置是2小時(shí))，發(fā)送keepalive探針，探測(cè)鏈接是否存活。

三、nginx的keepalive配置

3.1 nginx保持keepalive需做那些事情

1. client到nginx的連接是長(zhǎng)連接
2. nginx到server的連接是長(zhǎng)連接

3.2 nginx的文件配置

1. 配置TCP層keepalive探活機(jī)制的三個(gè)參數(shù)：

   #情況1：
   http {
   server {
       listen 127.0.0.1:3306 so_keepalive=on;#開啟keepalive探活，探測(cè)策略走系統(tǒng)默認(rèn)
       }
   }
   #情況2：
   http {
       server {
           listen 127.0.0.1:3306 so_keepalive=7m:75s:9;#把空閑時(shí)長(zhǎng)從系統(tǒng)默認(rèn)的5分鐘改為了7分鐘
       }
   }
   
   

   其中so_keepalive有如下選擇配置：

   so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]
   *   on: 開啟，探測(cè)參數(shù)更加系統(tǒng)默認(rèn)值
   *   off: 關(guān)閉
   *   keepidle: 連接空閑等待時(shí)間 
   *   keepintvl: 發(fā)送探測(cè)報(bào)文間隔時(shí)間
   *   keepcent: 探測(cè)報(bào)文重試次數(shù)
   
   

   如果nginx未設(shè)置so_keepalive配置，則走系統(tǒng)默認(rèn)的探活策略

2. nginx與客戶端（一般為瀏覽器、APP等）保持的長(zhǎng)連接進(jìn)行限制管理：

   http {
       keepalive_timeout  120s 120s;
       keepalive_requests 100;
   }
   

   keepalive_timeout timeout [header_timeout];
   

   第一個(gè)參數(shù)：客戶端連接在服務(wù)器端空閑狀態(tài)下保持的超時(shí)值（默認(rèn)75s）；值為0會(huì)禁用keep-alive，也就是說默認(rèn)不啟用長(zhǎng)連接；第二個(gè)參數(shù)：響應(yīng)的header域中設(shè)置“Keep-Alive: timeout=time”；告知瀏覽器對(duì)長(zhǎng)連接的維持時(shí)間；

   keepalive_requests number;
   

   keepalive_requests：默認(rèn)100，某個(gè)長(zhǎng)連接連續(xù)處理請(qǐng)求次數(shù)限制，超過次數(shù)則該長(zhǎng)連接被關(guān)閉；如果需要釋放某個(gè)連接占用的內(nèi)存，必須關(guān)閉該鏈接，內(nèi)存不大的情況下，不建議開大該配置；在QPS較高的場(chǎng)景，則有必要加大這個(gè)參數(shù)；

3. nginx與上游server保持長(zhǎng)連接

   http {
       upstream  BACKEND {
           server 127.0.0.1:8000;
           server 127.0.0.1:8001;
           server 127.0.0.1:8002;
           keepalive 300; //空閑連接數(shù)   
           keepalive_timeout  120s;//與上游空閑時(shí)間
           keepalive_requests 100;//與上游請(qǐng)求處理最大次數(shù)
       }
       server{
           listen 8080;
           location /{
               proxy_pass http://BACKEND;
               proxy_http_version 1.1;
               proxu_set_header Connection "";
           }
       }
   }
   

   keepalive：限制nginx某個(gè)worker最多空閑連接數(shù)，此處不會(huì)限制worker與上游服務(wù)長(zhǎng)連接的總數(shù);
   keepalive_timeout：nginx與上游長(zhǎng)連接最大空閑時(shí)間，默認(rèn)值為60s；
   keepalive_requests：nginx與上游長(zhǎng)連接最大交互請(qǐng)求的次數(shù)，默認(rèn)值為100；文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-708057.html

到了這里，關(guān)于【Spring Cloud系統(tǒng)】- 輕量級(jí)高可用工具Keepalive詳解的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！