Linux 网络编程——心跳机制（心跳包）

心跳信号有点类似于看门狗，心跳信号提供看门狗计时器消耗的数据 ，以便决定是否执行其操作。

心跳机制

• 心跳机制的原理很简单：客户端每隔N秒向服务端发送一个心跳消息，服务端收到心跳消息后，回复同样的心跳消息给客户端。如果服务端或客户端在M秒（M>N）内都没有收到包括心跳消息在内的任何消息，即心跳超时，我们就认为目标TCP连接已经断开了。

心跳的作用

• 通知服务器，客户端存活状态，一旦服务器监测到在某段时间没有收到客户端发来的心跳包，服务器就会释放曾经为此客户端分配的所有资源，例如Socket连接

• 定时的刷新NAT内外网IP映射表，以便防止NAT路由器移除映射表，导致客户端和服务器端的连接中断户体验。

心跳的实现方案

方案一：服务器主动发送心跳包

• 缺点是对服务器端性能要求较高。

方案二：客服端主动发送心跳包

心跳包的发送的两种技术：

1、应用层自已实现的心跳包：

• 由应用程序自己发送心跳包来检测连接是否正常，服务器每隔一定时间向客户端发送一个短小的数据包，然后启动一个线程，在线程中不断检测客户端的回应， 如果在一定时间内没有收到客户端的回应，即认为客户端已经掉线；同样，如果客户端在一定时间内没有收到服务器的心跳包，则认为连接不可用

2、使用SO_KEEPALIVE套接字选项：

• 在TCP的机制里面，本身是存在有心跳包的机制的，也就是TCP的选项。不论是服务端还是客户端，一方开启KeepAlive功能后，就会自动在规定时间内向对方发送心跳包， 而另一方在收到心跳包后就会自动回复，以告诉对方我仍然在线，但是这种基于TCP Keep-alive一般都适用于服务器端

如何使用参考博文：

https://blog.csdn.net/youniworld/article/details/47300019

https://blog.csdn.net/weixin_47321452/article/details/121633227