要理解TCP keep-alive/persistent connection, 得从TCP协议说起。

TCP flow：

    _____                                                     _____
   |     |                                                   |     |
   |  A  |                                                   |  B  |
   |_____|                                                   |_____|
      ^                                                         ^
      |--->--->--->-------------- SYN -------------->--->--->---|
      |---<---<---<------------ SYN/ACK ------------<---<---<---|
      |--->--->--->-------------- ACK -------------->--->--->---|
      |--->--->--->-------------- ... -------------->--->--->---|
      |---<---<---<-------------- ... --------------<---<---M---|

建立TCP链接需要经过3步，SYN、SYN/ACK、ACK，关闭则需要4步

约定：

当用户通过浏览器打开一个页面的时候，最小情况下，只需要2个packet，一次是请求(http get request)，一次是回应(response from server)。但是这里没有计入TCP链接的建立（3 packets）和关闭(4packets)，当然每个packet都需要ACK，但是ACK信息一般直接包含在回应的packet里，为了量化方便，这里忽略掉。

以WEB APP为例：

有一个页面，当中包含5个很小的图片，因此为了将这些内容加载到浏览器，需要5次http请求。在没有开启keep-alive的情况下，总共需要（3+2+4）×5=45 packets；而开启keep-alive的情况下只需要3+（2）×5+4=17 packets。

当然实际情况下计算公式没这么简单，而且还涉及到各浏览器并发的连接数不同(比如IE6为2)，header信息等其他因素，但是原理是一样的，因此在当今页面元素特别多的情况下，keep-alive能减少很大的开销。

在互联网实际工程应用的时候，需要解决相关的一些问题，比如充分利用带宽、小图片合并减少请求次数、避免链接异常不能正常关闭等等情况需要做相应的处理，从而实现最佳的资源配置和提升用户体验。

连接池：

上面提到TCP的keep-alive，而在应用上我们会遇到同样的问题，为了减少额外的开销，在验证、初始化一系列参数状态之后，保持现有资源，供下次或者其他需要该资源的程序使用，从而提高效率。

比如我们可以通过在web server上部署agent，agent跟数据库保持连接，这样web app只需要通过本地的domain socket快速通过agent跟数据库交互，从而极大提生服务器效率和负载能力，达到节约成本的目的。

链接的保持：

TCP层面keep-alive有它自己保持链接状态的机制，即：linux下默认情况2小时之后开始请求确认，每75秒一次，连续9次没有得到响应即判定链接失效。MySQL保持连接默认情况下是8小时，如果8小时没有任何请求，则在服务器端关闭相应的连接，因此可以通过mysql ping的方式每过一段时间让timer从新计数。

参考：
http://goo.gl/y7k9
http://goo.gl/GTkL

建议继续学习：

1. TCP 的那些事儿（上）    (阅读：21260)
2. 浅谈TCP优化    (阅读：9510)
3. 查看 Apache并发请求数及其TCP连接状态    (阅读：8081)
4. 计算机网络协议包头赏析-TCP    (阅读：6195)
5. TCP链接主动关闭不发fin包奇怪行为分析    (阅读：5329)
6. 有关TCP Flag    (阅读：5222)
7. TCP 的那些事儿（下）    (阅读：5163)
8. TCP之close_wait    (阅读：4847)
9. TCP Fast Open by Google 浅析    (阅读：4432)
10. TCP洪水攻击（SYN Flood）的诊断和处理    (阅读：4291)