【Spring Cloud系统】- 轻量级高可用工具Keepalive详解

怼烎@ 2023-10-15 20:54 1阅读 0赞

## 【Spring Cloud系统】- 轻量级高可用工具Keepalive详解 ##

#### 文章目录 ####

*  【Spring Cloud系统】- 轻量级高可用工具Keepalive详解
 *   *  一、概述
     *  二、Keepalive分类
     *   *  2.1 TCP的keepalive
         *  2.2 HTTP的keep-alive
         *  2.3 TCP的 KeepAlive 和 HTTP的 Keep-Alive区别
     *  三、nginx的keepalive配置
     *   *  3.1 nginx保持keepalive需做那些事情
         *  3.2 nginx的文件配置

![在这里插入图片描述][6a20bf00fa1b4d25aacdf4d6cc4f0f7e.png_pic_center]

### 一、概述 ###

Keepalive是Linux下一个轻量级高可用解决方案。高可用（High Avaliability简称HA）就是主机的冗余和接管。

**基本功能**：心跳检测、资源接管、检测集群中的服务，在集群结点共享IP地址的所有者。

Keepalive主要是通过路由冗余来实现高可用功能，配置简单，只需要一个配置文件即可完成。

Keepalive起初是为 LVS（Liunx Virtual Server虚拟的服务器集群负载均衡系统）设计的，专门用来监控集群系统中各个服务节点的状态，它根据TCP/IP参考模型的第三、第四层、第五层交换机制检测每个服务节点的状态，如果某个服务器节点出现异常，或者工作出现故障，Keepalived将检测到，并将出现的故障的服务器节点从集群系统中剔除，这些工作全部是自动完成的，不需要人工干涉，需要人工完成的只是修复出现故障的服务节点。

### 二、Keepalive分类 ###

KeepAlive 分为TCP的 KeepAlive 和 HTTP的 Keep-Alive，两者是完全不同的概念，不能混为一谈。

#### 2.1 TCP的keepalive ####

*  侧重在保持客户端和服务端的连接，一方会不定期发送心跳包给另一方，当一方挂掉的时候，没有挂掉的一方会定时发送几次心跳包，如果间隔发送几次，对方都返回的是RST，而不是ACK，那么就释放当前链接。
 *  TCP的keepalive 就是查看客户端和服务端是否都在线，当有一方不在线的时候就释放连接。防止连接一直没有释放，造成服务器资源浪费。

#### 2.2 HTTP的keep-alive ####

普通的http连接是客户端连接上服务端，然后结束请求后，由客户端或者服务端进行http连接的关闭。下次再发送请求的时候，客户端再发起一个连接，传送数据，关闭连接。这个流程反复,但是一旦客户端发送connection:keep-alive头给服务端，且服务端也接受这个keep-alive的话，两边对上暗号，这个连接就可以复用了，一个http处理完之后，另外一个http数据直接从这个连接走了。

**HTTP的Keep-alive的作用：** 减少新建和断开TCP连接的消耗。

#### 2.3 TCP的 KeepAlive 和 HTTP的 Keep-Alive区别 ####

HTTP的Keep-Alive意图在于短时间内连接复用，希望可以短时间内在同一个连接上进行多次请求/响应。

TCP的KeepAlive机制意图在于保活、心跳，检测连接错误。当一个TCP连接两端长时间没有数据传输时(通常默认配置是2小时)，发送keepalive探针，探测链接是否存活。

### 三、nginx的keepalive配置 ###

#### 3.1 nginx保持keepalive需做那些事情 ####

1.  client到nginx的连接是长连接
2.  nginx到server的连接是长连接

#### 3.2 nginx的文件配置 ####

1.  配置TCP层keepalive探活机制的三个参数：
    
        #情况1：
        http {
              
        server {
              
            listen 127.0.0.1:3306 so_keepalive=on;#开启keepalive探活，探测策略走系统默认
            }
        }
        #情况2：
        http {
              
            server {
              
                listen 127.0.0.1:3306 so_keepalive=7m:75s:9;#把空闲时长从系统默认的5分钟改为了7分钟
            }
        }
    
    **其中so\_keepalive有如下选择配置：**
    
        so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]
        *   on: 开启，探测参数更加系统默认值
        *   off: 关闭
        *   keepidle: 连接空闲等待时间 
        *   keepintvl: 发送探测报文间隔时间
        *   keepcent: 探测报文重试次数
    
    如果nginx未设置so\_keepalive配置，则走系统默认的探活策略
2.  nginx与客户端（一般为浏览器、APP等）保持的长连接进行限制管理：
    
        http {
              
            keepalive_timeout  120s 120s;
            keepalive_requests 100;
        }
    
        keepalive_timeout timeout [header_timeout];
    
    第一个参数：客户端连接在服务器端空闲状态下保持的超时值（默认75s）；值为0会禁用keep-alive，也就是说默认不启用长连接；第二个参数：响应的header域中设置“Keep-Alive: timeout=time”；告知浏览器对长连接的维持时间；
    
        keepalive_requests number;
    
    keepalive\_requests：默认100，某个长连接连续处理请求次数限制，超过次数则该长连接被关闭；如果需要释放某个连接占用的内存，必须关闭该链接，内存不大的情况下，不建议开大该配置；在QPS较高的场景，则有必要加大这个参数；
3.  nginx与上游server保持长连接
    
        http {
            upstream  BACKEND {
                server 127.0.0.1:8000;
                server 127.0.0.1:8001;
                server 127.0.0.1:8002;
                keepalive 300; //空闲连接数   
                keepalive_timeout  120s;//与上游空闲时间
                keepalive_requests 100;//与上游请求处理最大次数
            }
            server{
                listen 8080;
                location /{
                    proxy_pass http://BACKEND;
                    proxy_http_version 1.1;
                    proxu_set_header Connection "";
                }
            }
        }
    
    keepalive：限制nginx某个worker最多空闲连接数，此处不会限制worker与上游服务长连接的总数;  
    keepalive\_timeout：nginx与上游长连接最大空闲时间，默认值为60s；  
    keepalive\_requests：nginx与上游长连接最大交互请求的次数，默认值为100；

[6a20bf00fa1b4d25aacdf4d6cc4f0f7e.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/6a20bf00fa1b4d25aacdf4d6cc4f0f7e.png#pic_center