心跳连接

如何在 gRPC 中使用基于 HTTP/2 PING 的心跳连接。

心跳连接

如何在 gRPC 中使用基于 HTTP/2 PING 的心跳连接。

概述

基于 HTTP/2 PING 的心跳连接是一种即使在没有数据传输时也能保持 HTTP/2 连接活跃的方式。这是通过定期向连接的另一端发送 PING 帧来实现的。HTTP/2 心跳连接可以提高 HTTP/2 连接的性能和可靠性，但仔细配置心跳连接间隔非常重要。

注意

有一个相关但不同的概念称为 [健康检查]。健康检查允许服务器指示一个*服务*是否健康，而心跳连接仅与*连接*有关。

背景

TCP 心跳连接是一种维护连接和检测断开连接的常用方法。当启用 TCP 心跳连接时，连接的任何一方都可以发送冗余数据包。一旦被另一端确认 (ACK)，该连接将被视为良好。如果在重复尝试后仍未收到确认，则认为连接已断开。

与 TCP 心跳连接不同，gRPC 使用 HTTP/2，后者提供了一个强制性的 PING 帧，可用于估算往返时间、带宽-延迟积或测试连接。TCP 心跳连接中的间隔和重试不完全适用于 PING，因为传输是可靠的，所以在 gRPC 基于 PING 的心跳连接实现中，它们被超时（等同于间隔 * 重试）取代。

注意

服务所有者并非必须支持心跳连接。客户端开发者必须与服务所有者协调，以确定特定的客户端设置是否可接受。服务所有者决定他们愿意支持什么，包括是否愿意接收心跳连接请求（如果服务不支持心跳连接，前几个心跳连接 ping 将被忽略，服务器最终会发送一个带有调试数据等于 too_many_pings ASCII 码的 GOAWAY 消息）。

配置心跳连接如何影响调用

对于快速回复的一元 RPC，心跳连接不太可能被触发。心跳连接主要在存在长时间运行的 RPC 时触发，如果心跳连接检查失败并且连接被关闭，该 RPC 将失败。

对于流式 RPC，如果连接关闭，任何正在进行的 RPC 都将失败。如果一个调用正在传输数据，该流也将被关闭，并且任何尚未发送的数据都将丢失。

警告

为避免分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击，在设置心跳连接配置时务必谨慎。因此，建议避免在没有活动调用时启用心跳连接，并且客户端应避免将心跳连接间隔配置得远低于一分钟。

心跳连接可能有用的一些常见场景

gRPC HTTP/2 心跳连接在多种情况下非常有用，包括但不限于：

通过长时间存在的连接发送数据时，该连接可能被代理或负载均衡器视为空闲。
网络可靠性较低时（例如，移动应用程序）。
在长时间不活动后使用连接时。

心跳连接配置规范

选项	可用性	描述	客户端默认值	服务器默认值
`KEEPALIVE_TIME`	客户端和服务器	PING 帧之间的间隔，单位为毫秒。	INT_MAX（已禁用）	7200000（2 小时）
`KEEPALIVE_TIMEOUT`	客户端和服务器	PING 帧等待确认的超时时间，单位为毫秒。如果发送方在此时间内未收到确认，将关闭连接。	20000（20 秒）	20000（20 秒）
`KEEPALIVE_WITHOUT_CALLS`	客户端	在没有任何未完成的流时，是否允许客户端发送心跳连接 ping。	0（假）	不适用
`PERMIT_KEEPALIVE_WITHOUT_CALLS`	服务器	在没有任何未完成的流时，是否允许客户端发送心跳连接 ping。	不适用	0（假）
`PERMIT_KEEPALIVE_TIME`	服务器	服务器在没有发送任何数据/头部帧的情况下，接收连续 ping 帧之间允许的最小时间。	不适用	300000（5 分钟）
`MAX_CONNECTION_IDLE`	服务器	通道在没有任何未完成 RPC 的情况下可以存在的最长时间，之后服务器将关闭连接。	不适用	INT_MAX（无限）
`MAX_CONNECTION_AGE`	服务器	通道可以存在的最大时间。	不适用	INT_MAX（无限）
`MAX_CONNECTION_AGE_GRACE`	服务器	通道达到最大生存期后的宽限期。	不适用	INT_MAX（无限）

注意

某些语言可能提供额外的选项，请参阅语言示例和其他资源了解更多详情。

语言指南和示例

语言	示例	文档
C++	C++ 示例	C++ 文档
Go	Go 示例	Go 文档
Java	Java 示例	Java 文档
Python	Python 示例	Python 文档

其他资源

最后修改时间：2024 年 10 月 9 日：添加 gRPC Keepalive Youtube 视频链接 (#1370) (79b65fd)

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