系統需配置如下參數：
/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl （每次探測間隔）
/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes (探測次數)
/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time （TCP鏈路上空閒多長時間開始發送keep_alive）
應用層對於每個socket采用如下函數來開啟 keepalive機制，其參數將采用系統上述配置。
setsockopt(rs, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&keepAlive, sizeof(keepAlive));
注意：keepalive是一個TCP協議包，並不是應用層數據包，意即通過recv等函數從應用層上是無法獲得該協議包。可通過抓包工具來看。
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一、什麼是keepalive定時器？[1]
在 一個空閒的（idle）TCP連接上，沒有任何的數據流，許多TCP/IP的初學者都對此感到驚奇。也就是說，如果TCP連接兩端沒有任何一個進程在向對 方發送數據，那麼在這兩個TCP模塊之間沒有任何的數據交換。你可能在其它的網絡協議中發現有輪詢（polling），但在TCP中它不存在。言外之意就 是我們只要啟動一個客戶端進程，同服務器建立了TCP連接，不管你離開幾小時，幾天，幾星期或是幾個月，連接依舊存在。中間的路由器可能崩潰或者重啟，電 話線可能go down或者back up，只要連接兩端的主機沒有重啟，連接依舊保持建立。
這就可以認為不管是客戶端的還是服務器端的應 用程序都沒有應用程序級（application-level）的定時器來探測連接的不活動狀態（inactivity），從而引起任何一個應用程序的終 止。然而有的時候，服務器需要知道客戶端主機是否已崩潰並且關閉，或者崩潰但重啟。許多實現提供了存活定時器來完成這個任務。
存活定時器 是一個包含爭議的特征。許多人認為，即使需要這個特征，這種對對方的輪詢也應該由應用程序來完成，而不是由TCP中實現。此外，如果兩個終端系統之間的某 個中間網絡上有連接的暫時中斷，那麼存活選項（option）就能夠引起兩個進程間一個良好連接的終止。例如，如果正好在某個中間路由器崩潰、重啟的時候 發送存活探測，TCP就將會認為客戶端主機已經崩潰，但事實並非如此。
存活（keepalive）並不是TCP規范的一部分。在Host Requirements RFC羅列有不使用它的三個理由：（1）在短暫的故障期間，它們可能引起一個良好連接（good connection）被釋放（dropped），（2）它們消費了不必要的寬帶，（3）在以數據包計費的互聯網上它們（額外）花費金錢。然而，在許多的 實現中提供了存活定時器。
一些服務器應用程序可能代表客戶端占用資源，它們需要知道客戶端主機是否崩潰。存活定時器可以為這些應用程序提供探測服務。Telnet服務器和Rlogin服務器的許多版本都默認提供存活選項。
個 人計算機用戶使用TCP/IP協議通過Telnet登錄一台主機，這是能夠說明需要使用存活定時器的一個常用例子。如果某個用戶在使用結束時只是關掉了電 源，而沒有注銷（log off），那麼他就留下了一個半打開（half-open）的連接。在圖18.16，我們看到如何在一個半打開連接上通過發送數據，得到一個復位 （reset）返回，但那是在客戶端，是由客戶端發送的數據。如果客戶端消失，留給了服務器端半打開的連接，並且服務器又在等待客戶端的數據，那麼等待將 永遠持續下去。存活特征的目的就是在服務器端檢測這種半打開連接。
二、keepalive如何工作？[1]
在此描述中，我們稱使用存活選項的那一段為服務器，另一端為客戶端。也可以在客戶端設置該選項，且沒有不允許這樣做的理由，但通常設置在服務器。如果連接兩端都需要探測對方是否消失，那麼就可以在兩端同時設置（比如NFS）。
若在一個給定連接上，兩小時之內無任何活動，服務器便向客戶端發送一個探測段。（我們將在下面的例子中看到探測段的樣子。）客戶端主機必須是下列四種狀態之一：
1) 客戶端主機依舊活躍（up）運行，並且從服務器可到達。從客戶端TCP的正常響應，服務器知道對方仍然活躍。服務器的TCP為接下來的兩小時復位存活定時器，如果在這兩個小時到期之前，連接上發生應用程序的通信，則定時器重新為往下的兩小時復位，並且接著交換數據。
2) 客戶端已經崩潰，或者已經關閉（down），或者正在重啟過程中。在這兩種情況下，它的TCP都不會響應。服務器沒有收到對其發出探測的響應，並且在75 秒之後超時。服務器將總共發送10個這樣的探測，每個探測75秒。如果沒有收到一個響應，它就認為客戶端主機已經關閉並終止連接。
3) 客戶端曾經崩潰，但已經重啟。這種情況下，服務器將會收到對其存活探測的響應，但該響應是一個復位，從而引起服務器對連接的終止。
4) 客戶端主機活躍運行，但從服務器不可到達。這與狀態2類似，因為TCP無法區別它們兩個。它所能表明的僅是未收到對其探測的回復。
服 務器不必擔心客戶端主機被關閉然後重啟的情況（這裡指的是操作員執行的正常關閉，而不是主機的崩潰）。當系統被操作員關閉時，所有的應用程序進程（也就是 客戶端進程）都將被終止，客戶端TCP會在連接上發送一個FIN。收到這個FIN後，服務器TCP向服務器進程報告一個文件結束，以允許服務器檢測這種狀 態。
在第一種狀態下，服務器應用程序不知道存活探測是否發生。凡事都是由TCP層處理的，存活探測對應用程序透明，直到後面2，3，4三種 狀態發生。在這三種狀態下，通過服務器的TCP，返回給服務器應用程序錯誤信息。（通常服務器向網絡發出一個讀請求，等待客戶端的數據。如果存活特征返回 一個錯誤信息，則將該信息作為讀操作的返回值返回給服務器。）在狀態2，錯誤信息類似於“連接超時”。狀態3則為“連接被對方復位”。第四種狀態看起來像 連接超時，或者根據是否收到與該連接相關的ICMP錯誤信息，而可能返回其它的錯誤信息。
三、在Linux中如何使用keepalive？[2]
Linux has built-in support for keepalive. You need to enable TCP/IP networking in order to use it. You also need procfs support and sysctl support to be able to configure the kernel parameters at runtime.
The procedures involving keepalive use three user-driven variables:
the interval between the last data packet sent (simple ACKs are not considered data) and the first keepalive probe; after the connection is marked to need keepalive, this counter is not used any further
the interval between subsequential keepalive probes, regardless of what the connection has exchanged in the meantime
the number of unacknowledged probes to send before considering the connection dead and notifying the application layer
Remember that keepalive support, even if configured in the kernel, is not the default behavior in Linux. Programs must request keepalive control for their sockets using the setsockopt interface. There are relatively few programs implementing keepalive, but you can easily add keepalive support for most of them following the instructions.
上面 一段話已經說 得很明白，linux內核包含對keepalive的支持。其中使用了三個參數：tcp_keepalive_time（開啟keepalive的閒置時 長）tcp_keepalive_intvl（keepalive探測包的發送間隔） 和tcp_keepalive_probes （如果對方不予應答，探測包的發送次數）；如何配置這三個參數呢？
There are two ways to configure keepalive parameters inside the kernel via userspace commands:
procfs interface
sysctl interface
We mainly discuss how this is accomplished on the procfs interface because it's the most used, recommended and the easiest to understand. The sysctl interface, particularly regarding the sysctl(2) syscall and not the sysctl(8) tool, is only here for the purpose of background knowledge.
The procfs interface
This interface requires both sysctl and procfs to be built into the kernel, and procfs mounted somewhere in the filesystem (usually on /proc, as in the examples below). You can read the values for the actual parameters by "catting" files in /proc/sys/net/ipv4/ directory:
# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time
The first two parameters are expressed in seconds, and the last is the pure number. This means that the keepalive routines wait for two hours (7200 secs) before sending the first keepalive probe, and then resend it every 75 seconds. If no ACK response is received for nine consecutive times, the connection is marked as broken.
Modifying this value is straightforward: you need to write new values into the files. Suppose you decide to configure the host so that keepalive starts after ten minutes of channel inactivity, and then send probes in intervals of one minute. Because of the high instability of our network trunk and the low value of the interval, suppose you also want to increase the number of probes to 20.
Here's how we would change the settings:
# echo 600 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_timeTo be sure that all succeeds, recheck the files and confirm these new values are showing in place of the old ones.
這樣，上面的三個參數配置完畢。使這些參數重啟時保持不變的方法請閱讀參考文獻[2]。
四、在程序中如何使用keepalive？[2]-[4]
All you need to enable keepalive for a specific socket is to set the specific socket option on the socket itself. The prototype of the function is as follows:
int setsockopt(int s, int level, int optname,The first parameter is the socket, previously created with the socket(2); the second one must be SOL_SOCKET, and the third must be SO_KEEPALIVE . The fourth parameter must be a boolean integer value, indicating that we want to enable the option, while the last is the size of the value passed before.
According to the manpage, 0 is returned upon success, and -1 is returned on error (and errno is properly set).
There are also three other socket options you can set for keepalive when you write your application. They all use the SOL_TCP level instead of SOL_SOCKET, and they override system-wide variables only for the current socket. If you read without writing first, the current system-wide parameters will be returned.
TCP_KEEPCNT: overrides tcp_keepalive_probes
TCP_KEEPIDLE: overrides tcp_keepalive_time
TCP_KEEPINTVL: overrides tcp_keepalive_intvlint keepAlive = 1; // 開啟keepalive屬性
我們看到keepalive是一個開關選項，可以通過函數來使能。具體地說，可以使用以下代碼：
setsockopt(rs, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&keepAlive, sizeof(keepAlive));
上面英文資料中提到的第二個參數可以取為SOL_TCP，以設置keepalive的三個參數（具體代碼參考文獻[3]），在程序中實現需要頭文件“netinet/tcp.h”。當然，在實際編程時也可以采用系統調用的方式配置的keepalive參數。
