“轻推”服务器以保持连接打开的简单方法？

Question

好的，这里有一点上下文： 我有一个在嵌入式系统上运行的应用程序，它按以下时间间隔通过 HTTP（在 C++ 中使用 libcurl）发送几个不同的请求： 5分钟 15分钟 1小时 24小时

我的目标：减少数据消耗（通过蜂窝网络运行）

我们同时拥有客户端和服务器端的 TLS 身份验证，因此握手成本很高。我们的想法是我们使用持久连接（至少对于较短间隔的文件）来避免每次都进行握手。

不幸的是，经过多次修改后，我发现服务器在间隔过去之前关闭了连接。也许这是我们可以扩展的东西？我得和服务器端的人谈谈。

我的印象是“TCP keep-alive”数据包存在的原因，但据说那些“检查连接”而不是“保持打开”，就像名字所暗示的那样。

我的想法是这样的：

让我的应用每 2 分钟左右（不管超时有多长）发送一个数据包（尽可能小），以“推动”连接保持打开状态。

我的问题是：

1. 这有意义吗？
2. 我认为在 libcurl 中没有简单的方法可以做到这一点吗？
3. 如果是这样，我们可以得到多小的请求？
4. 有更简单的方法吗？我唯一的问题是所有连接的东西都“存在”在 libcurl 中。

谢谢！

Answer 1

如果您提供有关您的应用程序架构的更多细节，则更容易给出更准确的答案。例如，它是 RESTful API 吗？使用 HTTP 是绝对必要的吗？如果是这样，您使用的是什么 HTTP 服务器（nginx、apache、...）？你可以考虑将 websockets 作为普通 HTTP 的替代品吗？

如果您可以随意使用常规 HTTP 或 HTTPS 以外的东西 - 并在客户端使用 libcurl 以外的东西 - 您会有更多选择。

如果，另一方面，如果你被限制在两个方面

1. 使用 HTTP（而不是原始 TCP 连接或 websocket），并且
2. 使用 libcurl

那么我认为你的任务更难一些 - 但也许仍然有可能。

您面临的首要挑战之一是 HTTP 连接的典型超时非常低（对于 Apache 2 低至几秒）。如果你可以配置服务器，你可以增加这个。

我的印象是“TCP keep-alive”数据包存在的原因，但据说那些“检查连接”而不是“保持打开”，就像名字所暗示的那样。

您的术语在这里含糊不清。您是指 TCP 保持活动数据包还是持久 HTTP 连接？这些不一定彼此有任何关系。前者是 TCP 中的可选机制（默认禁用）。后者是一个特定于 HTTP 的应用层概念，无论是否在传输层使用 keep-alive 数据包，都可以使用后者。

我唯一的问题是所有连接的东西都“存在”在 libcurl 中。

使用 libcurl 的问题在于它首先是一个 transfer 库。我不认为它是为长时间运行的持久 TCP 连接量身定制的。尽管如此，根据 Daniel Stenberg（libcurl 的作者）的说法，库 will automatically try to reuse existing connections where possible - 只要您重复使用相同的简单句柄。

如果是这样，我们可以得到多小的请求？

假设您在服务器上使用“ping”端点——它不接受数据并返回 204（成功但没有内容）响应，那么开销——在应用层——将是 HTTP 请求标头的大小+ HTTP 响应标头的大小。也许你可以把它减少到 200-300 字节左右。

（纯）HTTP 的替代方案

如果您使用的是 RESTful API，那么这种范式有点违背持久 TCP 连接的想法——尽管我想不出它为什么不起作用的任何原因。

您可能会考虑将 websockets 作为替代方案，但是 - 再一次 - libcurl 并不适合此。虽然我对 websocket 知之甚少，但我相信它们会提供一些优势。

与普通 HTTP 相比，websockets 提供：

• 每条消息的开销明显低于 HTTP；
• 连接会自动保持：无需发送额外的“保持活动”消息来保持打开状态；

与原始 TCP 连接相比，websocket 的好处在于：

• 您不必在服务器上打开自定义端口；
• 它会自动为您处理 TLS/SSL 内容。

（欢迎对 websockets 有更多了解的人就以上几点纠正我 - 特别是关于 TLS/SSL 和保持活动消息。）

libcurl 的替代品

libcurl 的替代品在这里可能有用的是Mongoose networking library。它会为您提供一些不同的选择：

1. 使用纯 TCP 连接（和自定义应用层协议），
2. 使用 TCP 连接并自己手动处理 HTTP 请求，
3. 使用 websockets - 它对它有很好的支持（作为服务器和客户端）。

Mongoose 还允许您为所有这些选项启用 SSL。