http笔记整理：连接管理

短连接的缺点相当严重，因为在 TCP 协议里，建立连接和关闭连接都是非常“昂贵”的操作。TCP 建立连接要有“三次握手”，发送 3 个数据包，需要 1 个 RTT；关闭连接是“四次挥手”，4 个数据包需要 2 个 RTT。而 HTTP 的一次简单“请求 - 响应”通常只需要 4 个包，如果不算服务器内部的处理时间，最多是 2 个 RTT。这么算下来，浪费的时间就是“3÷5=60%”，有三分之二的时间被浪费掉了，传输效率低得惊人。

对短连接暴露出的缺点，HTTP 协议就提出了“长连接”的通信方式，也叫“持久连接”（persistent connections）、“连接保活”（keep alive）、“连接复用”（connection reuse）。

其实解决办法也很简单，用的就是“成本均摊”的思路，既然 TCP 的连接和关闭非常耗时间，那么就把这个时间成本由原来的一个“请求 - 应答”均摊到多个“请求 - 应答”上。

 

由于长连接对性能的改善效果非常显著，所以在 HTTP/1.1 中的连接都会默认启用长连接。不需要用什么特殊的头字段指定，只要向服务器发送了第一次请求，后续的请求都会重复利用第一次打开的 TCP 连接，也就是长连接，在这个连接上收发数据。

当然，我们也可以在请求头里明确地要求使用长连接机制，使用的字段是 Connection，值是“keep-alive”。不过不管客户端是否显式要求长连接，如果服务器支持长连接，它总会在响应报文里放一个“Connection: keep-alive”字段，告诉客户端：“我是支持长连接的，接下来就用这个 TCP 一直收发数据吧”。

 

因为 TCP 连接长时间不关闭，服务器必须在内存里保存它的状态，这就占用了服务器的资源。如果有大量的空闲长连接只连不发，就会很快耗尽服务器的资源，导致服务器无法为真正有需要的用户提供服务。所以，长连接也需要在恰当的时间关闭，不能永远保持与服务器的连接，这在客户端或者服务器都可以做到。

 

“队头阻塞”与短连接和长连接无关，而是由 HTTP 基本的“请求 - 应答”模型所导致的。

因为 HTTP 规定报文必须是“一发一收”，这就形成了一个先进先出的“串行”队列。队列里的请求没有轻重缓急的优先级，只有入队的先后顺序，排在最前面的请求被最优先处理。

因为“请求 - 应答”模型不能变，所以“队头阻塞”问题在 HTTP/1.1 里无法解决，只能缓解。

这在 HTTP 里就是“并发连接”（concurrent connections），也就是同时对一个域名发起多个长连接，用数量来解决质量的问题。

域名分片”（domain sharding）技术，还是用数量来解决质量的思路。

HTTP 协议和浏览器不是限制并发连接数量吗？好，那我就多开几个域名，比如 shard1.chrono.com、shard2.chrono.com，而这些域名都指向同一台服务器 www.chrono.com，这样实际长连接的数量就又上去了。

 

每个 TCP 分组都会带着一个唯一的***被发出，而所有分组必须按顺序传送到接收端。如果中途有一个分组没能到达接收端，那么后续分组必须保存到接收端的 TCP 缓冲区，等待丢失的分组重发并到达接收端。这一切都发生在 TCP 层，应用程序对 TCP 重发和缓冲区中排队的分组一无所知，必须等待分组全部到达才能访问数据。在此之前，应用程序只能在通过套接字读数据时感觉到延迟交互。这种效应称为 TCP 的队首阻塞

 

一般使用长连接，除非明确知道只会发送一个请求，比如游戏内连接兑换码服务进行礼包兑换。

1，服务器端设置keepalive＿timeout表示多长时间没有数据则关闭连接。

2，服务器端设置keepalive_requests，表示该连接上处理多少个请求后关闭连接。

3，服务器端设置最大连接数，当连接达到上限之后拒绝连接，也可以采用限流措施等。

4，客户端设置keepalive_requests，表示该连接上发送多少个连接后关闭连接。

5，客户端设置keepalive_timeout，表示多长时间没有数据发送则关闭连接。

6，客户端设置响应超时后重试次数，当次数达到上限后关闭连接。

 

“高并发请求”是服务器端的概念，意思是同时有多个客户端连接服务器。

“并发连接”是客户端的概念，意思是一个浏览器并发多个连接，访问服务器

 

http里的连接通常就是tcp连接，也就是调用socket api打开的一个套接字，可以理解成一个流式文件的句柄，可读可写，但数据都是在网络上。

1.http是“半双工”，只能一来一回收发数据，这就是队头阻塞的根源。

2.域名分片其实很简单，就是申请多个域名，但这些域名最后都映射到同一个网站服务器，这样就可以突破浏览器的限制，让连接数是8*域名的个数。

3.最后我说的不太确切，应该是shard1、shard2的域名都指向www.xxx.com域名对应的ip地址。

4.域名也可以解析成别名（cname），用于cdn负载均衡。

 

全双工传输 (英文Full－Duplex ）

是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的交换机都支持全双工。

全双工的好处在于迟延小，速度快。

半双工（英文Half Duplex）

与全双工对应的是这个概念，就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简单例子，一天窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当目前有两量车对开，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐退出历史舞台。

单工通信方式只能沿单一方向传输数据，双工通信方式的信息可以沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据，也可以接收数据。双工方式又分为全双工方式和半双工方式。