TCP选项:TCP_NODELAY和TCP_CORK

Nagle算法

根据创建者John Nagle命名。该算法用于对缓冲区内的一定数量的消息进行自动连接。该处理过程(称为Nagling),通过减少必须发送的封包的数量,提高了网络应用 程序系统的效率。Nagle算法,由Ford Aerospace And Communications Corporation Congestion Control in IP/TCPinternetworks(IETF RFC 896)(1984)定义,最初是用于缓冲Ford的私有TCP/IP网络拥塞情况,不过被广泛传播开来。

Nagle的文档定义了一种他称之为小封包问题的解决方法。当某个应用程序每次只产生一字节的数据,就会导致网络由于这样的小封包而过载(该情况通 常被称为“发送端SB窗口并发症”),从而产生该问题。一个源自键盘的单一字符-1字节的数据-可能导致一个41字节的封包被传送,该封包包含了1字节的 有用数据和40字节的头部数据。这种4000%过载的情况,在像APRANET这样只有很轻负载的网络中是可以接受的,但在像Ford这样的负载很重的网 络中,可能强制重传,导致封包丢失,并且通过过度拥挤交换节点和网关降低了传播速度。更进一步,当连接被丢弃时,吞吐量可能被降低。

虽然Nagle算法用于解决Ford网络内产生的问题,但同样的问题也出现在APRANet。通过网络,Nagling被广泛实现,包括 internet,并且产生了巨大的效用-虽然某些时候在高交互性环境如一些C/S情况下不希望进行该处理。在这种情况下,可以通过 TCP_NODELAY套接字选项关闭Nagling。

注:Nagle虽然解决了小封包问题,但也导致了较高的不可预测的延迟,同时降低了吞吐量。

TCP_CORK

TCP链接的过程中,默认开启Nagle算法,进行小包发送的优化。优化网络传输,兼顾网络延时和网络拥塞。这个时候可以置位TCP_NODELAY关闭Nagle算法,有数据包的话直接发送保证网络时效性。在进行大量数据发送的时候可以置位TCP_CORK关闭Nagle算法保证网络利用性。尽可能的进行数据的组包,以最大mtu传输,如果发送的数据包大小过小则如果在0.6~0.8S范围内都没能组装成一个MTU时,直接发送。如果发送的数据包大小足够间隔在0.45内时,每次组装一个MTU进行发送。如果间隔大于0.4~0.8S则,每过来一个数据包就直接发送。

实测打开 TCP_CORK 选项会使响应出现 1 至 2 秒的延迟。比上面说的要长一些。

TCP_NODELAY

如果发送方持续地发送小批量的数据, 并且接收方不一定会立即发送响应数据, 那么Nagle 算法会使发送方运行很慢. 对于GUI 程序, 如网络游戏程序(服务器需要实时跟踪客户端鼠标的移动), 这个问题尤其突出. 客户端鼠标位置改动的信息需要实时发送到服务器上, 由于Nagle 算法采用缓冲, 大大减低了实时响应速度, 导致客户程序运行很慢.

TCP_NODELAY和TCP_CORK

1.历史上TCP是每发送一次包等待一个ACK然后下一个

2.但是在一些交互式应用下比如Telnet,结果就是我们每按一次键就会发送一个packet.每一个字符配一个TCP头效率不高,那个Nagle算法出来了。发送方法送数据A时然后再等待接受方的ACK时,积累本地收集到的所有TCP数据包然后一次性发送。

3.很明显Nagle算法不利于交互式情景,而现代应用下面还是存在交互式应用的,所以有时候我们需要关闭Nagle那么可以设置TCP_NODELAY

4.Nagle组织包的长度是由系统决定的,有时候我们知道我们会产生大量的数据。这个时候首先设置TCP_CORK能够阻塞住TCP[尽量阻塞住],以尽量减少发送的数据包数量。

TCP_NODELAY和TCP_CORK都是禁用Nagle算法,但两者不能同时设置。

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