Socket 依靠四元组(源 IP、源端口、目的 IP、目的端口)标记 TCP 连接;网络震荡只要四元组发生改变,旧 Socket 连接失效断连。防火墙会话使用五元组,即在四元组基础上增加传输层协议。
常见四类连接
- HTTP(Web)
底层基于 TCP,默认短连接,HTTP1.1 支持 TCP 长连接复用。网络震荡造成四元组变化时,只影响正在传输中的请求;已经完成的请求对应的 TCP 连接已经关闭,不存在残留长连接。服务器重启后,原有 TCP 连接全部丢失,新请求会重新建立 TCP 握手。故障依靠请求超时检测,协议本身没有内置保活心跳。 - 原生 TCP Socket 长连接
基于 TCP,由操作系统内核维护 TCB 连接状态。网络震荡导致四元组变更后,旧连接出现假活:若无数据收发,内核不会主动发现链路中断;只有发送报文或者开启内核 TCP keepalive 保活,才能识别断连,没有应用层心跳。服务器重启,操作系统清空所有 TCP 连接记录,服务器不会主动发送 FIN 报文。客户端发送数据时,服务器无对应连接,回复 RST 报文,连接被强制重置。 - WebSocket
底层为 TCP,通过 HTTP 握手完成协议升级,实现双向通信。网络震荡引起四元组改变,底层 TCP 连接直接失效。WebSocket 协议内置 Ping/Pong 应用层心跳,能够快速探测链路中断,JS 层可捕获关闭事件,业务代码可实现自动重连。服务器重启后,心跳包得不到 Pong 响应,短时间内判定连接断开。 - UDP Socket
UDP 是无连接协议,没有内核层面的连接状态 TCB。UDP Socket 同样使用四元组区分收发流,但不存在真正意义上的 “建立连接”。网络震荡,客户端外网 IP、源端口发生变化,四元组改变,服务端 Socket 收到新四元组的报文,视为全新客户端,原有旧的通信通路失效。 UDP 本身没有确认、重传、保活机制,不会自动感知网络震荡。应用层如果没有自定义心跳,断连很难发现。服务器重启后,服务器 UDP Socket 重建,旧的四元组通信直接失效;UDP 不会产生 RST/FIN 报文,只能依靠业务层心跳判断是否可达。
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