TCP粘包, UDP丢包, nagle算法

1、TCP粘包
算法

1. 何时考虑粘包编程

  1.   若是利用tcp每次发送数据,就与对方创建链接,而后双方发送完一段数据后,就关闭链接,这样就不会出现粘包问题(由于只有一种包结构,相似于http协议,UDP不会出现粘包现象)。关闭链接主要要双方都发送close链接(参考tcp关闭协议)。如:A须要发送一段字符串给B,那么A与B创建链接,而后发送双方都默认好的协议字符如"hello give me sth abour yourself",而后B收到报文后,就将缓冲区数据接收,而后关闭链接,这样粘包问题不用考虑到,由于你们都知道是发送一段字符。缓存

  2. 若是发送数据无结构,如文件传输,这样发送方只管发送,接收方只管接收存储就ok,也不用考虑粘包网络

  3. 若是双方创建链接,须要在链接后一段时间内发送不一样结构数据,如链接后,有好几种结构:
     1)"hello give me sth abour yourself" 
     2)"Don't give me sth abour yourself" 
       那这样的话,若是发送方连续发送这个两个包出去,接收方一次接收可能会是"hello give me sth abour yourselfDon't give me sth abour yourself" 这样接收方就傻了,究竟是要干吗?不知道,由于协议没有规定这么诡异的字符串,因此要处理把它分包,怎么分也须要双方组织一个比较好的包结构,因此通常可能会在头加一个数据长度之类的包,以确保接收。tcp

2. 粘包出现的缘由 :  在流传输中会出现(如TCP),UDP不会出现粘包(数据报传输)函数

     发送端须要等缓冲区满才发送出去,形成粘包  (nalge算法也可能形成粘包现象)
     接收方不及时接收缓冲区的包,形成多个包接收
    性能

3. 粘包解决的办法优化

一是对于发送方引发的粘包现象,用户可经过编程设置来避免,TCP提供了强制数据当即传送的操做指令push,TCP软件收到该操做指令后,就当即将本段数据发送出去,而没必要等待发送缓冲区满;加密

二是对于接收方引发的粘包,则可经过优化程序设计、精简接收进程工做量、提升接收进程优先级等措施,使其及时接收数据,从而尽可能避免出现粘包现象;spa

三是由接收方控制,将一包数据按结构字段,人为控制分屡次接收,而后合并,经过这种手段来避免粘包。

还有的笨方法是在两次send函数之间添加 sleep函数, 显然会下降数据传输效率

以上提到的三种措施,都有其不足之处。

第一种编程设置方法虽然能够避免发送方引发的粘包,但它关闭了优化算法,下降了网络发送效率,影响应用程序的性能,通常不建议使用。

第二种方法只能减小出现粘包的可能性,但并不能彻底避免粘包,当发送频率较高时,或因为网络突发可能使某个时间段数据包到达接收方较快,接收方仍是有可能来不及接收,从而致使粘包。

第三种方法虽然避免了粘包,但应用程序的效率较低,对实时应用的场合不适合。

4.  解决粘包的工程方法:

上面处理TCP粘包的方案: 存在不一样程度的硬伤 , 在工程上并不适用,工程项目中,根据数据传输的特色,推荐两种可选择的方案:

     1. 添加标志字段,在每次发送数据是添加标记字段:A: =>size 标记数据长度的方式  B:特定标记字段标记数据的结尾(模仿帧的设计方式)=>结束符的方式

    2. 定义应用层的数据通信协议 :=>若是数据按照必定的方式存储或着优加密的需求, 能够经过本身定制 数据通信协议对数据封装,并实现本身的数据 封包| 拆包函数。

细节: 

1. 环形缓冲实现方案是定义两个指针,分别指向有效数据的头和尾.在存放数据和删除数据时只是进行头尾指针的移动.

2、UDP丢包

1.丢包的主要缘由

  1. 接收端处理时间过长致使丢包:调用recv方法接收端收到数据后,处理数据花了一些时间,处理完后再次调用recv方法,在这二次调用间隔里,发过来的包可能丢失。对于这种状况能够修改接收端,将包接收后存入一个缓冲区,而后迅速返回继续recv.

  2. 发送的包较大,超过接受者缓存致使丢包:包超过mtu size数倍,几个大的udp包可能会超过接收者的缓冲,致使丢包

  3. 发送的包频率太快:虽然每一个包的大小都小于mtu size 可是频率太快

2. 解决方案

模拟tcp三次握手协议,经过使用Timer定时器监视发送请求后接受数据的时间,若是一段时间内没有接受到数据包则断定丢包,并从新发送本次请求

2. 换TCP 


3、nagle算法

  nagle 算法   糊涂窗口综合症(Silly Windw Syndrome)    TCP_NODELAY 选项  (百度百科)

4、长连接  vs 短连接 

1.长链接

           Client方与Server方先创建通信链接,链接创建后不断开, 而后再进行报文发送和接收。

2.短链接

          Client方与Server每进行一次报文收发交易时才进行通信链接,交易完毕后当即断开链接。此种方式经常使用于一点对多点 

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