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。