TCP协议和UDP协议




二:关于黏包及解决方案
1:tcp协议的拆包机制
当发送端缓冲区的长度大于网卡的MTU时,tcp会将这次发送的数据拆成几个数据包发送出去。 (MTU是Maximum Transmission Unit的缩写。意思是网络上传送的最大数据包。MTU的单位是字节。大部分网络设备的MTU都是1500。) 如果本机的MTU比网关的MTU大,大的数据包就会被拆开来传送,这样会产生很多数据包碎片,增加丢包率,降低网络速度
2:面向流的通信特点和Nagle算法
TCP 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。 对于空消息: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),也可以被发送,udp协议会帮你封装上消息头发送过去。 可靠黏包的tcp协议:tcp的协议数据不会丢,没有收完包,下次接收,会继续上次继续接收,己端总是在收到ack时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的,但是会粘包。
3:由以上两点可总结,黏包出现的原因
1)发送方问题
首先TCP会默认使用Nagle算法,Nagle算法主要做两件事。
第一:上一包分组得到确认,才会发送下一分组。
第二:收集多个小组,在一个确认到来时一起发送。
由此可见Nagle算法会使得数据在发送方造成黏包问题 。
发送数据包时,每次发送的包小,因为系统进行优化算法,就将两次的包放在一起发送,减少了资源的重复占用。多次发送会经历多次网络延迟,一起发送会减少网络延迟的次数。
因此在发送小数据时会将两次数据一起发送,而客户端接收时,则会一并接收。即出现多次send会出现黏包
2)接收方问题
TCP接收方接收到分组的时候,并不会立刻提交到应用层处理,收到的数据放在接收缓存里面,然后应用程序会主动从接受缓存里读取接收的分组,这样以来, 如果TCP接收分组的速度大于应用读取分组的速度,多个包的数据会存至缓存区里面,应用读取数据就可能会产生黏包问题。 接收数据时,又多次接收,第一次接收的数据量小,导致数据还没接收完,就停下了,剩余的数据会缓存在内存中,然后等到下次接收时和下一波数据一起接收。
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