部分信息可以看UNIX網絡編程第157頁，

摘錄過來：

在一個正常的TCP連接上，當我們用無限等待的方式調用下面的Recv或Send的時候：

?? ret=recv(s,&buf[idx],nLeft,flags);

? ?或

?? ret=send(s,&buf[idx],nLeft,flags);

?? 如果TCP連接被對方正常關閉，也就是說，對方是正確地調用了closesocket(s)或者shutdown(s)的話，那么上面的Recv或Send調用就能馬上返回，并且報錯。這是由于closesocket(s)或者shutdown(s)有個正常的關閉過程，會告訴對方“TCP連接已經關閉，你不需要再發送或者接受消息了”。但是，如果是網線突然被拔掉，TCP連接的任何一端的機器突然斷電或重啟動，那么這時候正在執行Recv或Send操作的一方就會因為沒有任何連接中斷的通知而一直等待下去，也就是會被長時間卡住。這種情形解決的辦法：

1>自己編寫心跳包程序

簡單的說也就是在自己的程序中加入一條線程，定時向對端發送數據包，查看是否有ACK，如果有則連接正常，沒有的話則連接斷開

2>啟動TCP編程里的keepAlive機制

?

其實keepalive的原理就是TCP內嵌的一個心跳包,

以服務器端為例，如果當前server端檢測到超過一定時間（默認是?7,200,000 milliseconds，也就是2個小時）沒有數據傳輸，那么會向client端發送一個keep-alive packet（該keep-alive packet就是ACK和當前TCP序列號減一的組合），此時client端應該為以下三種情況之一：

?

1. client端仍然存在，網絡連接狀況良好。此時client端會返回一個ACK。server端接收到ACK后重置計時器，在2小時后再發送探測。如果2小時內連接上有數據傳輸，那么在該時間基礎上向后推延2個小時。

2.?客戶端異常關閉，或是網絡斷開。在這兩種情況下，client端都不會響應。服務器沒有收到對其發出探測的響應，并且在一定時間（系統默認為1000 ms）后重復發送keep-alive packet，并且重復發送一定次數（2000 XP 2003?系統默認為5次, Vista后的系統默認為10次）。

3.?客戶端曾經崩潰，但已經重啟。這種情況下，服務器將會收到對其存活探測的響應，但該響應是一個復位，從而引起服務器對連接的終止。

?

? 對于實用程序來說，2小時的空閑時間太長。因此，我們需要手工開啟Keepalive功能并設置合理的Keepalive參數。在XP和WIN2003系統上，可以針對單獨的socket來設置，但是在windows?2000，不能單獨設置，如果設置，那么影響是整個系統的所有socket。

?

了解了keep alive大致的原理，下來看看在程序中怎么用，怎么設置參數:

[cpp]?view plaincopy

#include?<mstcpip.h>??

??

????????BOOL?bKeepAlive?=?TRUE;??

????????int?nRet?=?setsockopt(m_socket,?SOL_SOCKET,?SO_KEEPALIVE,???

????????(char*)&bKeepAlive,?sizeof(bKeepAlive));??

????????if?(nRet?==?SOCKET_ERROR)??

????????{??

????????????TRACE(L"setsockopt?failed:?%d\n",?WSAGetLastError());??

????????????return?FALSE;??

????????}??

??

????????//?set?KeepAlive?parameter??

????????tcp_keepalive?alive_in;??

????????tcp_keepalive?alive_out;??

????????alive_in.keepalivetime??????=?500;??//?0.5s??

????????alive_in.keepaliveinterval??=?1000;?//1s??

????????alive_in.onoff??????????????=?TRUE;??

??

????????unsigned?long?ulBytesReturn?=?0;??

????????nRet?=?WSAIoctl(m_socket,?SIO_KEEPALIVE_VALS,?&alive_in,?sizeof(alive_in),??

??????????????????????&alive_out,?sizeof(alive_out),?&ulBytesReturn,?NULL,?NULL);??

????????if?(nRet?==?SOCKET_ERROR)??

????????{??

????????????TRACE(L"WSAIoctl?failed:?%d\n",?WSAGetLastError());??

????????????return?FALSE;??

????????}??

其中，setsockopt設置了keepalive模式，但是系統對keepalive默認的參數可能不符合我們的要求，比如空閑2小時后才探測對端是否活躍，所以WSAIoctl函數通過tcp_keepalive結構體對這些參數進行了相應設置

tcp_keepalive這個結構體在mstcpip.h頭文件中有定義：

[cpp]?view plaincopy

struct?tcp_keepalive?{??

????ULONG?onoff;???//是否開啟keepalive??

????ULONG?keepalivetime;??//多長時間（ms）沒有數據就開始send心跳包??

ULONG?keepaliveinterval;?//每隔多長時間（ms）send一個心跳包，??

//發5次(2000?XP?2003默認),?10次(Vista后系統默認)??

};??

這個結構體設置了空閑檢測時間，及檢測時重復發送的間隔時間

按照msdn上的說法，這些參數也可以通過在注冊表里設置，分別為：

HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\KeepAliveTime

HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\KeepAliveInterval

?

另外，有些人可能已經發現了，tcp_keepalive這個結構體中沒有對重試次數這個參數的設置，這個參數可以通過注冊表來設置，具體位置為：

HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\TcpMaxDataRetransmissions

此處的keepalivetime表示的是TCP連接處于暢通時候的探測頻率，一旦探測包沒有返回，就以keepaliveinterval的頻率發送，經過若干次的重試，如果探測包都沒有返回，那么就得出結論：TCP連接已經斷開，于是上面的Recv或Send調用也就能馬上返回，不會無限制地卡住了。

? 上圖是對上面文字的說明。亮條之前，TCP處于暢通狀態，KeepAlive是以1000毫秒(keepalivetime的值)的頻率發送探測包，在發送到第32個探測包的時候，探測包沒有返回，于是就以5000毫秒(keepalivetime的值)的頻率發送探測包，重發幾次后，探測包都沒有返回，于是就得出結論：此TCP連接已經斷開了！

?

設置好keepalive以后，我們通過實驗來看看當client異常退出或是網絡斷掉的情況下，keepalive怎么通知我們異常斷開的情況。這里采用select模式，實驗環境為XP系統和Win7系統，幾種情況返回值如下：

?

1．?正常斷開

select函數正常返回，recv函數返回0

?

2．?異常斷開

a)?????? 程序異常退出，如client端重啟，應用非正常關閉等

select函數正常返回，recv函數返回SOCKET_ERROR，WSAGetLastError()得到的結果為WSAECONNRESET(10054)。

b)????? 網絡斷開

結果同上：select函數正常返回，recv函數返回SOCKET_ERROR，WSAGetLastError()得到的結果為WSAECONNRESET(10054)。

對于程序異常退出的情況，實際上在不開啟keepalive的情況下也是可以檢測到的

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的tcp keepalive的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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