关于TCP心跳

所谓的心跳包就是客户端定时放送简单的信息给服务器端，告诉它我还在而已。代码就是每隔几分钟发送一个固定信息给服务器端，服务器端回复一个固定信息。如果服务器端几分钟后没有收到客户端信息则视客户端断开。比如有些通信软件长时间不适用，要想知道它的状态是在线还是离线，就需要心跳包，定时发包收包。

心跳包之所以叫心跳包是因为：它像心跳一样每隔固定时间发一次，以此来告诉服务器，这个客户端还活在。事实上这是为了保持长连接，至于这个包的内容，是没有什么特别规定的，不过一般都是很小的包，活着只包含包头的一个空包。

在TCP机制里面，本身是存在有心跳包机制的，也就是TCP选项:SO_KEEPALIVE. 系统默认是设置的2小时的心跳频率。

【引用参考】我们知道，TCP有一个连接检测机制，就是如果在指定的时间内（一般为2个小时）没有数据传送，会给对端发送一个Keep-Alive数据报，使用的序列号是曾经发出的最后一个报文的最后一个字节的序列号，对端如果收到这个数据，回送一个TCP的ACK，确认这个字节已经收到，这样就知道此连接没有被断开。如果一段时间没有收到对方的响应，会进行重试，重试几次后，向对端发一个reset，然后将连接断掉。

在Windows中，第一次探测是在最后一次数据发送的两个小时，然后每隔1秒探测一次，一共探测5次，如果5次都没有收到回应的话，就会断开这个连接。但两个小时对于我们的项目来说显然太长了。我们必须缩短这个时间。那么我们该如何做呢？我要利用Socket类的IOControl()函数。我们来看看这个函数能干些什么：

使用 IOControlCode 枚举指定控制代码，为 Socket 设置低级操作模式。 【引用参考】

MSDN中IOControlCode的说明：为 Socket 设置低级别操作模式。两个重载如下：           

 1、IOControl(Int32, array[]()[], array[]()[])

2、IOControl(IOControlCode, array<Byte>[]()[], array<Byte>[]()[])

    我们采用第二种重载。

    首先需要弄清参数的意义。           

 【引用参考】

在C++里它是一个结构体。我们来看看这个结构体：

    struct tcp_keepalive
    {

        u_long  onoff; //是否启用Keep-Alive

        u_long  keepalivetime; //多长时间后开始第一次探测（单位：毫秒）

        u_long  keepaliveinterval; //探测时间间隔（单位：毫秒）

    };

   在C#中，我们直接用一个Byte数组传递给函数：

    uint dummy = 0;

    byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];

    BitConverter.GetBytes((uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);//是否启用Keep-Alive

    BitConverter.GetBytes((uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));//多长时间开始第一次探测

    BitConverter.GetBytes((uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);//探测时间间隔

    【引用参考】

    结合以上两种种方法，服务器端对网络连接的断开都能作出及时的响应，至此问题解决。