问题产生

一个完整的业务可能会被TCP拆分成多个包进行发送,也有可能把多个小的包封装成一个大的数据包发送,这个就是TCP的拆包和封包问题。

下面可以看一张图,是客户端向服务端发送包:

1. 第一种情况,Data1和Data2都分开发送到了Server端,没有产生粘包和拆包的情况。

2. 第二种情况,Data1和Data2数据粘在了一起,打成了一个大的包发送到Server端,这个情况就是粘包。

3. 第三种情况,Data2被分离成Data2_1和Data2_2,并且Data2_1在Data1之前到达了服务端,这种情况就产生了拆包。

由于网络的复杂性,可能数据会被分离成N多个复杂的拆包/粘包的情况,所以在做TCP服务器的时候就需要首先解决拆包/粘包的问题。

TCP粘包和拆包产生的原因

1. 应用程序写入数据的字节大小大于套接字发送缓冲区的大小

2. 进行MSS大小的TCP分段。MSS是最大报文段长度的缩写。MSS是TCP报文段中的数据字段的最大长度。数据字段加上TCP首部才等于整个的TCP报文段。所以MSS并不是TCP报文段的最大长度,而是:MSS=TCP报文段长度-TCP首部长度

3. 以太网的payload大于MTU进行IP分片。MTU指:一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小。如果IP层有一个数据包要传,而且数据的长度比链路层的MTU大,那么IP层就会进行分片,把数据包分成托干片,让每一片都不超过MTU。注意,IP分片可以发生在原始发送端主机上,也可以发生在中间路由器上。

TCP粘包和拆包的解决策略

1. 消息定长。例如100字节。

2. 在包尾部增加回车或者空格符等特殊字符进行分割,典型的如FTP协议

3. 将消息分为消息头和消息尾。

4. 其它复杂的协议,如RTMP协议等。

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