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WebSocket能干些啥？( 三 )

WebSocket


通俗地说，Nginx只能帮助完成引导WebSocket客户连接到哪一个WebSocket服务端实例，在IM集群情况下，如果两个用户处于不同的WebSocket实例下时，它们之间的跨实例通信，Nginx是没有办法实现的，这一块的逻辑还是得IM开发者自已来实现 。
总而言之，Nginx提供给WebSocket的所谓“负载均衡”，并不是IM开发者认为的那种全功能集群！
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一、什么是长连接
HTTP1.1规定了默认保持长连接（HTTP persistent connection ，也有翻译为持久连接），数据传输完成了保持TCP连接不断开（不发RST包、不四次握手），等待在同域名下继续用这个通道传输数据；相反的就是短连接 。
1. HTTP协议与TCP/IP协议的关系
HTTP的长连接和短连接本质上是TCP长连接和短连接 。HTTP属于应用层协议，在传输层使用TCP协议，在网络层使用IP协议 。IP协议主要解决网络路由和寻址问题，TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠地传递数据包，使得网络上接收端收到发送端所发出的所有包，并且顺序与发送顺序一致 。TCP协议是可靠的、面向连接的 。
在HTTP/1.0中默认使用短连接 。也就是说，客户端和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，任务结束就中断连接 。当客户端浏览器访问的某个html或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源（如JAVAScript文件、图像文件、css文件等），每遇到这样一个Web资源，浏览器就会重新建立一个HTTP会话 。
**而从HTTP/1.1起，默认使用长连接，用以保持连接特性 。使用长连接的HTTP协议，会在响应头加入这行代码：
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Connection:keep-alive
在使用长连接的情况下，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，客户端再次访问这个服务器时，会继续使用这一条已经建立的连接 。Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间 。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接 。
**HTTP协议的长连接和短连接，实质上是TCP协议的长连接和短连接 。
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**2.1. TCP连接
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当网络通信时采用TCP协议时，在真正的读写操作之前，客户端与服务器端之间必须建立一个连接，当读写操作完成后，双方不再需要这个连接时可以释放这个连接 。连接的建立依靠“三次握手”，而释放则需要“四次握手”，所以每个连接的建立都是需要资源消耗和时间消耗的 。
**2.2. TCP短连接
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模拟一下TCP短连接的情况：client向server发起连接请求，server接到请求，然后双方建立连接 。client向server发送消息，server回应client，然后一次请求就完成了 。这时候双方任意都可以发起close操作，不过一般都是client先发起close操作 。上述可知，短连接一般只会在 client/server间传递一次请求操作 。
短连接的优点是：管理起来比较简单，存在的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段 。
2.3. TCP长连接
我们再模拟一下长连接的情况：client向server发起连接，server接受client连接，双方建立连接，client与server完成一次请求后，它们之间的连接并不会主动关闭，后续的读写操作会继续使用这个连接 。
TCP的保活功能主要为服务器应用提供 。如果客户端已经消失而连接未断开，则会使得服务器上保留一个半开放的连接，而服务器又在等待来自客户端的数据，此时服务器将永远等待客户端的数据 。保活功能就是试图在服务端器端检测到这种半开放的连接 。
如果一个给定的连接在两小时内没有任何动作，服务器就向客户发送一个探测报文段，根据客户端主机响应探测4个客户端状态：
客户主机依然正常运行，且服务器可达 。此时客户的TCP响应正常，服务器将保活定时器复位 。
客户主机已经崩溃，并且关闭或者正在重新启动 。上述情况下客户端都不能响应TCP 。服务端将无法收到客户端对探测的响应 。服务器总共发送10个这样的探测，每个间隔75秒 。若服务器没有收到任何一个响应，它就认为客户端已经关闭并终止连接 。
客户端崩溃并已经重新启动 。服务器将收到一个对其保活探测的响应，这个响应是一个复位，使得服务器终止这个连接 。
客户机正常运行，但是服务器不可达 。这种情况与第二种状态类似 。
长连接和短连接的优点和缺点由上可以看出，长连接可以省去较多的TCP建立和关闭的操作，减少浪费，节约时间 。对于频繁请求资源的客户端适合使用长连接 。在长连接的应用场景下，client端一般不会主动关闭连接，当client与server之间的连接一直不关闭，随着客户端连接越来越多，server会保持过多连接 。这时候server端需要采取一些策略，如关闭一些长时间没有请求发生的连接，这样可以避免一些恶意连接导致server端服务受损；如果条件允许则可以限制每个客户端的最大长连接数，这样可以完全避免恶意的客户端拖垮整体后端服务 。


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