Python—TCP的黏包问题以及UDP的分片问题

TCP协议与UDP协议

TCP（transport control protocol，传输控制协议）是面向连接的，面向流的，提供高可靠性服务。收发两端（客户端和服务器端）都要有一一成对的socket，因此，发送端为了将多个发往接收端的包，更有效的发到对方，使用了优化方法（Nagle算法），将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。这样，接收端，就难于分辨出来了，必须提供科学的拆包机制。即面向流的通信是无消息保护边界的。
UDP（user datagram protocol，用户数据报协议）是无连接的，面向消息的，提供高效率服务。不会使用块的合并优化算法，, 由于UDP支持的是一对多的模式，所以接收端的skbuff(套接字缓冲区）采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包，在每个UDP包中就有了消息头（消息来源地址，端口等信息），这样，对于接收端来说，就容易进行区分处理了。即面向消息的通信是有消息保护边界的。
tcp是基于数据流的，于是收发的消息不能为空，这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制，防止程序卡住，而udp是基于数据报的，即便是你输入的是空内容（直接回车），那也不是空消息，udp协议会帮你封装上消息头。

TCP与UDP的不同接包处理方式

1.TCP的发包问题

问：tcp 发送两次数据，第一次发送100字节，第二次发送200字节，接包方一次recv( 1000 )会接收到多少？收到是 100，还是200，还是300？

答：tcp 是流协议，所以recv( 1000 )，会收到300。tcp自己处理好了重传，保证数据包的完整性。

2.UDP的发包问题

问：udp 发送两次数据，第一次发送100字节，第二次发送200字节，接包方一次recvfrom( 1000 )会接收到多少？收到是 100，还是200，还是300？

答：udp 是数据报文协议，是以数据包方式，所以每次可以接收100，200，在理想情况下，第一次是无论recvfrom多少都是接收到100。当然，可能由于网络原因，第二个包先到的话，有可能是200了。对可能会由于网络原因乱序，所以可能先收到200，所以自定义的udp协议包头里都要加上一个序列号，标识发送与收包对应。

3.有分片的情况下如下处理

问：如果MTU是1500，Client发送一个8000字节大小的UDP包，那么Server端阻塞模式下接包，在不丢包的情况下，recvfrom(9000)是收到1500，还是8000。如果某个IP分片丢失了，recvfrom(9000)，又返回什么呢？

答：根据UDP通信的有界性，在buf足够大的情况下，接收到的一定是一个完整的数据包，UDP数据在下层的分片和组片问题由IP层来处理，提交到UDP传输层一定是一个完整的UDP包，那么recvfrom(9000)将返回8000。如果某个IP分片丢失，udp里有个CRC检验，如果包不完整就会丢弃，也不会通知是否接收成功，所以UDP是不可靠的传输协议，那么recvfrom(9000)将阻塞。

问：如果MTU是1500，使用UDP发送 2000，那么recvfrom(2000)是收到1500，还是2000?

答：还是接收2000，数据分片由ip层处理了，放到udp还是一个完整的包。接收到的包是由路由路径上最少的MTU来分片，注意转到UDP已经在是组装好的(组装出错的包会经crc校验出错而丢弃)，是一个完整的数据包。

http://www.360doc.com/content/20/0226/20/68763366_895040549.shtml

http://www.360doc.com/content/17/0707/14/33093582_669586885.shtml

http://www.360doc.com/content/17/0724/11/33093582_673722332.shtml

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