【2018-06-02】有关TCP和UDP粘包和消息保护边界

[历史归档]本文原发布于 cstriker1407.info 个人博客内容为历史存档仅供参考。发布时间2018-06-02 标题有关TCP和UDP粘包和消息保护边界分类编程 标签TCPUDPTCP和UDP的分包问题参考链接《 http://www.cnblogs.com/lancidie/archive/2013/10/28/3392428.html》在socket网络程序中TCP和UDP分别是面向连接和非面向连接的。因此TCP的socket编程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。 对于UDP不会使用块的合并优化算法这样实际上目前认为是由于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。那么什么是保护消息边界和流呢?保护消息边界就是指传输协议把数据当作一条独立的消息在网上传输,接收端只能接收独立的消息.也就是说存在保护消息边界,接收端一次只能接收发送端发出的一个数据包. 而面向流则是指无保护消息保护边界的,如果发送端连续发送数据,接收端有可能在一次接收动作中,会接收两个或者更多的数据包.我们举个例子来说,例如,我们连续发送三个数据包,大小分别是2k, 4k , 8k,这三个数据包,都已经到达了接收端的网络堆栈中,如果使用UDP协议,不管我们使用多大的接收缓冲区去接收数据,我们必须有三次接收动作,才能够把所有的数据包接收完.而使用TCP协议,我们只要把接收的缓冲区大小设置在14k以上,我们就能够一次把所有的数据包接收下来.只需要有一次接收动作.这就是因为UDP协议的保护消息边界使得每一个消息都是独立的.而流传输,却把数据当作一串数据流,他不认为数据是一个一个的消息. 所以有很多人在使用tcp协议通讯的时候,并不清楚tcp是基于流的传输,当连续发送数据的时候,他们时常会认识tcp会丢包.其实不然, 因为当他们使用的缓冲区足够大时,他们有可能会一次接收到两个甚至更多的数据包,而很多人往往会忽视这一点,只解析检查了第一个数据包,而已经接收的其他数据包却被忽略了.所以大家如果要作这类的网络编程的时候,必须要注意这一点.结论根据以上所说可以这样理解TCP为了保证可靠传输尽量减少额外开销每次发包都要验证因此采用了流式传输面向流的传输 相对于面向消息的传输可以减少发送包的数量。从而减少了额外开销。但是对于数据传输频繁的程序来讲使用TCP可能会容易粘包。 当然对接收端的程序来讲如果机器负荷很重也会在接收缓冲里粘包。这样就需要接收端额外拆包增加了工作量。因此这个特别适合的是数据要求可靠传输但是不需要太频繁传输的场合 两次操作间隔100ms具体是由TCP等待发送间隔决定的取决于内核 中的socket的写法 而UDP由于面向的是消息传输它把所有接收到的消息都挂接到缓冲 区的接受队列中因此它对于数据的提取分离就更加方便但是 它没有粘包机制因此当发送数据量较小的时候就会发生数据包 有效载荷较小的情况也会增加多次发送的系统发送开销系统调用 写硬件等和接收开销。因此应该最好设置一个比较合适的数据包 的包长来进行UDP数据的发送。UDP最大载荷为1472因此最好能 每次传输接近这个数的数据量这特别适合于视频音频等大块数据 的发送同时通过减少握手来保证流媒体的实时性。