【CS.CN】深入探究下HTTP的Connection头：通过keep-alive实现高效网络连接 ...

0 序言

0.1 由来

Connection头部字段在HTTP/1.1中被引入，重要用于控制网络连接的持久性。最常见的值是keep-alive和close。当使用keep-alive时，TCP连接在一次哀求/相应之后不会立刻关闭，允许复用连接以处理处罚后续哀求。如允许以明显淘汰TCP连接的建立和终止带来的开销。
可以将Connection: keep-alive
机制比作一条常开的热线电话：

• 情景设定：
  
  
  
  • 你需要频繁打电话给朋侪，但每次都要重新拨号和挂断。
    
  
  
• 正常流程：
  
  
  
  • 每次需要联系朋侪时，你拨通电话，交换完毕后挂断。
    
  
  
• 使用Connection: keep-alive
  ：
  
  
  
  • 你保持电话接通状态，如允许以随时交换，不消每次重新拨号和挂断。
    
  
  

0.2 使用场景

• 频繁的HTTP哀求：当客户端需要频繁与服务器通信时，使用keep-alive可以避免每次哀求都重新建立TCP连接，从而淘汰延迟和资源消耗。
  
• 高性能应用：在需要高效处理处罚大量HTTP哀求的应用场景中，keep-alive可以明显提升性能。
  
  
  
  • 淘汰延迟：避免频繁的TCP连接建立和关闭，淘汰网络延迟。
    
  • 降低资源消耗：淘汰CPU和内存开销，提高服务器的处理处罚能力。
    
  
  

0.3 现在还需要吗？

虽然Connection: keep-alive
在某些情况下依然有用，但当代HTTP/2和HTTP/3协议中已经内置了连接复用机制，使其重要性有所降低：

• HTTP/2和HTTP/3：当代协议已经支持多路复用，一个连接可以处理处罚多个哀求和相应。
  
• 高效网络：当代网络底子设施的改进使得TCP连接的建立和关闭开销相对较低。
  

是否需要使用Connection: keep-alive
取决于具体的应用场景：

• 需要：在使用HTTP/1.1的情况中，尤其是需要频繁哀求的场景下，依然可以使用。
  
• 不需要：在使用HTTP/2或HTTP/3的情况中，已经不需要显式设置keep-alive。
  

1 Connection: keep-alive
的机制

Connection 是一个哀求和相应消息头，用于控制网络连接的持久性。常见的值包括keep-alive和close。
规范中规定，Connection: keep-alive
表现哀求结束后保持连接不绝开，允许复用连接。相反，Connection: close则表现哀求结束后立刻关闭连接。
例如，如果使用keep-alive，服务器在处理处罚完第一个哀求后不会关闭连接，而是继续等候下一个哀求。
       在持久连接中，Connection头可以明显影响哀求的性能。默认情况下，HTTP/1.1会使用keep-alive，但明确设置可以确保行为一致。
  客户端发送带有Connection: keep-alive
头的哀求，服务器在相应后保持连接不绝开，等候后续哀求。这种机制可以淘汰连接建立和关闭的开销，提高性能。
   在HTTP长连接（持久连接）中，客户端与服务器之间会复用同一个TCP连接以发送多个哀求/相应对话。这通常会明显降低延迟和资源消耗。
  留意: Connection: keep-alive
机制与连接的长短无关。无论是短连接还是长连接，当客户端发送一个包含keep-alive头的哀求时，都会触发保持连接的机制。
2 语法 && 通过设置Connection: keep-alive
优化性能

现在规范中规定的值包括keep-alive和close：

1. Connection: keep-alive

复制代码

例如，curl库默认设置，大概在频繁哀求时：

1. # 客户端发送带有 Connection: keep-alive
2. 消息头的哀求，保持连接不绝开。GET /somewhere/fun HTTP/1.1Host: origin.example.comConnection: keep-alive

复制代码

通过设置Connection: keep-alive
，可以避免频繁的连接建立和关闭，提高性能。
3 验证与性能提升

原有:

1. [2023-03-05 09:38:02.209924][INFO][pid:2883,tid:2882][httpclient_keeplive.cpp:138][0b43001309a6] RequestHttps h.last_active_time: 1717551479, h: 1393928, tc_ts:565

复制代码

优化后:

1. [2023-03-05 09:39:03.715435][INFO][pid:2883,tid:2882][httpclient_keeplive.cpp:138][0b43000d097e] RequestHttps h.last_active_time: 1717551543, h: 1393910, tc_ts:182

复制代码

实测数据显示，启用长连接后, HTTP哀求的平均耗时明显下降，TCP连接建立和关闭的开销大大淘汰。
4 总结

通过正确管理Connection头，尤其是使用Connection: keep-alive
，可以避免频繁的连接建立和关闭，从而淘汰哀求的团体耗时，提升性能。
References


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