什么是TCP/IP通讯中的心跳包

什么是TCP/IP通讯中的心跳包

心跳包，通常是客户端每隔一小段时间向服务器发送的一个数据包，通知服务器自己仍然在线，并传输一些可能有必要的数据。因按照一定的时间间隔发送，类似于心跳，所以叫做心跳包。事实上为了保持长连接，至于包的内容，是没有特别规定的，不过一般都是很小的包，或者只是包含包头的一个空包。
                       
在TCP协议的机制里面，本身是存在有心跳包机制的，也就是TCP协议中的SO_KEEPALIVE，系统默认是设置2小时的心跳频率。需要用要用setsockopt将SOL_SOCKET.SO_KEEPALIVE设置为1才是打开，并且可以设置三个参数tcp_keepalive_time/tcp_keepalive_probes/tcp_keepalive_intvl，分别表示连接闲置多久开始发keepalive的ACK包、发几个ACK包不回复才当对方死了、两个ACK包之间间隔多长。
    TCP协议会向对方发一个带有ACK标志的空数据包（KeepAlive探针），对方在收到ACK包以后，如果连接一切正常，应该回复一个ACK；如果连接出现错误了（例如对方重启了，连接状态丢失），则应当回复一个RST；如果对方没有回复，服务器每隔多少时间再发ACK，如果连续多个包都被无视了，说明连接被断开了。
 “心跳检测包”是属于TCP协议底层的检测机制，上位机软件只是解析显示网口的有用数据包，收到心跳包报文属于TCP协议层的数据，一般软件不会将它直接在应用层显示出来，所以看不到。以太网中的“心跳包”可以通过“以太网抓包软件”分析TCP/IP协议层的数据流看到。报文名称”TCP Keep-Alive”。
    一些比较可靠的以太网转串口模块，都有心跳包的检测，比如致远电子的ZNE-100TL模块，配置“心跳包检测”间隔时间设为“10”秒，使用一款”wireshark”的抓包软件来实际查看下TCP/IP协议层“心跳包”数据。