关于TCP心跳

简介: 关于TCP心跳

所谓的心跳包就是客户端定时放送简单的信息给服务器端,告诉它我还在而已。代码就是每隔几分钟发送一个固定信息给服务器端,服务器端回复一个固定信息。如果服务器端几分钟后没有收到客户端信息则视客户端断开。比如有些通信软件长时间不适用,要想知道它的状态是在线还是离线,就需要心跳包,定时发包收包。

心跳包之所以叫心跳包是因为:它像心跳一样每隔固定时间发一次,以此来告诉服务器,这个客户端还活在。事实上这是为了保持长连接,至于这个包的内容,是没有什么特别规定的,不过一般都是很小的包,活着只包含包头的一个空包。

在TCP机制里面,本身是存在有心跳包机制的,也就是TCP选项:SO_KEEPALIVE. 系统默认是设置的2小时的心跳频率。

【引用参考】我们知道,TCP有一个连接检测机制,就是如果在指定的时间内(一般为2个小时)没有数据传送,会给对端发送一个Keep-Alive数据报,使用的序列号是曾经发出的最后一个报文的最后一个字节的序列号,对端如果收到这个数据,回送一个TCP的ACK,确认这个字节已经收到,这样就知道此连接没有被断开。如果一段时间没有收到对方的响应,会进行重试,重试几次后,向对端发一个reset,然后将连接断掉。
在Windows中,第一次探测是在最后一次数据发送的两个小时,然后每隔1秒探测一次,一共探测5次,如果5次都没有收到回应的话,就会断开这个连接。但两个小时对于我们的项目来说显然太长了。我们必须缩短这个时间。那么我们该如何做呢?我要利用Socket类的IOControl()函数。我们来看看这个函数能干些什么:
使用 IOControlCode 枚举指定控制代码,为 Socket 设置低级操作模式。 【引用参考】

    MSDN中IOControlCode的说明:为 Socket 设置低级别操作模式。两个重载如下:

 1、IOControl(Int32, array[]()[], array[]()[])

    2、IOControl(IOControlCode, array<Byte>[]()[], array<Byte>[]()[])

    我们采用第二种重载。

    首先需要弄清参数的意义。

 【引用参考】

    在C++里它是一个结构体。我们来看看这个结构体:

    struct tcp_keepalive
    {

        u_long  onoff; //是否启用Keep-Alive

        u_long  keepalivetime; //多长时间后开始第一次探测(单位:毫秒)

        u_long  keepaliveinterval; //探测时间间隔(单位:毫秒)

    };

   在C#中,我们直接用一个Byte数组传递给函数:

    uint dummy = 0;

    byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];

    BitConverter.GetBytes((uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);//是否启用Keep-Alive

    BitConverter.GetBytes((uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));//多长时间开始第一次探测

    BitConverter.GetBytes((uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);//探测时间间隔

    【引用参考】

    结合以上两种种方法,服务器端对网络连接的断开都能作出及时的响应,至此问题解决。
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