TCP的Nagle算法与ACK延滞算法

Nagle算法

Nagle算法的目的在于减少广域网上小分组的数。

该算法要求一个TCP连接上最多只能有一个未被确认的未完成的小分组，在该分组的确认到达之前不能发送其他小分组。相反TCP收集这些少量的分组，并在确认到来时以一个分组的方式发送出去。

image.png

在套接字选项设置中，可以开启TCP_NODELAY禁用 Nagle 算法，允许小包发送。

对于延时敏感型，同时数据传输量比较小的应用，开启TCP_NODELAY选项是一个正确的选择。比如，对于SSH会话，数据传输非常少，但是要求用户的输入能够及时获得返回，有较低的延时。如果开启了Nagle算法，就很可能出现频繁的延时，导致用户体验极差。

ACK延滞算法

TCP协议规定在接受到数据段时需要向对方发送一个确认ACK，但如果只是单纯的发送一个确认ACK，代价会比较高(20字节的IP首部，20字节的TCP首部)，最好能附带响应数据一起发送给对方。于是就有了ACK延滞算法。

该算法使得TCP在接收到数据后不能立即发送ACK，而是等待一段时间，然后才发送ACK。TCP期待在这等待的一小段时间内自身有数据发送回对端，被延滞的ACK就可以由这些数据捎带，从而省掉一个TCP分节。这个时延一般为200ms，也就是说，TCP将以最大200ms的时延等待是否有数据一起发送。

这里的延迟200ms，不是指的从接受到对方数据到发送ack的最长等待时间差。而是指的内核启动的一个定时器，它每隔200ms就查看下是否有ack要发送。例如：假设定时器在0ms时启动，对方的数据段在185ms时到达，那么ack最迟会在200ms时发送，而不是385ms时发送。