如何提高网络传输效率(TCP延迟确认与Nagle算法)

当TCP报文承载的数据非常小的时候,整个网络的效率很低。就好比快递员开着大货车送一个小包裹一样浪费。所以就出现了常见的2种策略,来减小报文的传输。

  1. Nagle算法
  2. 延迟确认

Nagle算法

尽可能一次多发送几个字节,避免网络因为太多小包(因为协议头的比例非常大)而拥塞。只允许一个未被ACK确认的包存在与网络(即如果存在未被ACK确认的包,那么发送方暂停发送)。

  1. 如果包长度达到 MSS ,则允许发送
  2. 如果该包含有 FIN ,则允许发送;
  3. 设置了 TCP _ NODELAY 选项,则允许发送;禁止 Nagle 算法。
  4. 未设置 TCP _ NODELAY 选项时,若所有发送出去的包(包长度小于MSS)均被确认,则允许发送。设置该选项后,内核会尽力把小数据包拼接成一个大包再发送出去。当然若一段时间后(一般为200ms),内核任然没有组合成一个大包也必须发送现有的数据。
  5. 上述条件都未满足,但发生了超时(一般为200ms)则立即发送。

如何提高网络传输效率(TCP延迟确认与Nagle算法)_第1张图片

 TCP延迟确认

为解决ACK包传输效率低的问题而提出。

TCP延迟确认策略(尽可能搭乘顺风车):

  1. 当有响应数据要发送时,ACK会随着响应数据一起立刻发送给对方。
  2. 当没有响应数据要发送时,ACK将会延迟一段时间,以等待是否有响应数据可以一起发送。
  3. 如果再延迟等待发送ACK期间,对方的第二个数据报文又到达了,这时就要立即发送ACK。
  4. 在等待时间超时后,也必须发送ACK。

如何提高网络传输效率(TCP延迟确认与Nagle算法)_第2张图片 

当TCP延迟确认与Nagle一起使用时,又会出现新的问题(导致耗时增长) 

 如何提高网络传输效率(TCP延迟确认与Nagle算法)_第3张图片

 解决上述问题只有2个发送

  1. 发送方关闭Nagle算法
  2. 接收方关闭TCP延迟确认

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