1.3 Устойчивый таймер tcp
TCP получатель осуществляет управление потоком данных, указывая количество данных, которые он хочет получить от отправителя: размер окна. Что происходит, когда размер окна становится равным 0? Обычно это останавливает отправителя, который прекращает передавать данные до тех пор, пока размер окна станет ненулевым. TCP должен предпринять какие-либо действия в том случае, если подтверждение, открывающее окно было потеряно. Подтверждения передаются ненадежно - другими словами, TCP не подтверждает сами подтверждения, он подтверждает только сегменты, содержащие данные. Если подтверждение потеряно, на каждом конце соединения будут ждать действий от удаленного конца: получатель ожидает получить данные (так как он отправил отправителю ненулевое окно), а отправитель надеется получить обновление окна, которое позволит ему продолжить передачу. Чтобы выйти из подобного тупика, отправитель использует устойчивый (persist) таймер, в соответствии с которым осуществляется периодический опрос получателя на предмет, не был ли увеличен размер окна. Сегменты, которые при этом посылает отправитель, называются пробами окна (window probes) .
1.4 Таймер «оставайся в живых»
По свободному TCP соединению не передаются данные, то есть если ни один из процессов на концах TCP соединения не посылает данные другому процессу, обмена между двумя TCP модулями не осуществляется. Например, не осуществляется опросов, как это происходит в других сетевых протоколах. Другими словами, мы можем запустить процесс клиента, который установит TCP соединение с сервером, а затем уйти на несколько часов, дней, недель или месяцев, а соединение будет держаться. Промежуточные маршрутизаторы могут выходить из строя и перезагружаться, телефонные линии могут обрываться и восстанавливаться, однако если хосты на концах соединения не будут перезагружены, соединение будет оставаться установленным.
При этом подразумевается, что ни одно из приложений - клиент или сервер, не имеет таймеров на прикладном уровне, которые позволяют определить отсутствие активности по соединению, и прекратить работу приложения. Например протокол BGP посылает пробы приложениям на удаленном конце каждые 30 секунд. Это прикладной таймер, который действует независимо от TCP таймера "оставайся в живых".
Однако существуют моменты, когда сервер хочет узнать, что случилось с хостом клиента: или он вышел из строя и был выключен, или вышел из строя и перезагрузился. Таймер "оставайся в живых" (keepalive timer) это характеристика большинства реализаций, которая предоставляет эту возможность.
Таймеры "оставайся в живых" не являются частью TCP спецификации. Требования к хостам Host Requirements RFC приводят три причины, по которым их не следует использовать: (1) они могут привести к тому, что абсолютно нормальное соединение будет разорвано из-за непродолжительного сбоя, (2) они занимают определенную ширину полосы, и (3) они стоят денег, так как обмен пакетами между сетями имеет определенную цену. Тем не менее, большинство реализаций имеют таймер "оставайся в живых".
Необходимость иметь таймер "оставайся в живых" все еще обсуждается. Многие считают, что подобный опрос удаленного конца не свойственен TCP и должен по необходимости осуществляться приложением. Опция "оставайся в живых" может вызвать разрыв устойчивого соединения между двумя процессами из-за временной потери соединения между двумя конечными системами. Например, если проба "оставайся в живых" отправлена в тот момент, когда промежуточный маршрутизатор вышел из строя и перезагружается, TCP подумает, что вышел из строя хост клиента, что, естественно, не так.
Характеристика "оставайся в живых" предназначена для того, чтобы приложение сервера могло оценить поведение клиентов и имело возможность определить, что клиент вышел из строя. Большинство версий Telnet и Rlogin серверов по умолчанию включают опцию "оставайся в живых".
Можно привести пример, однозначно доказывающий необходимость характеристики "оставайся в живых". Пользователи персональных компьютеров часто заходят терминалами на хост с помощью Telnet. В конце рабочего дня они просто выключают питание компьютера, не закрыв соединения. При этом остается полуоткрытое соединение. Отправка данных по полуоткрытому соединению приводит к возврату сброса (reset), однако это происходит в том случае когда данные отправляются клиентом. Если клиент исчез, оставив полуоткрытое соединение на конце сервера, а сервер ожидает каких-либо данных от клиента, он будет ждать вечно. Характеристика "оставайся в живых" предназначена для того, чтобы помочь серверу определить наличие полуоткрытых соединений.