TCP_NODELAY和TCP_CORK nagle算法和cork算法
TCP_NODELAY
TCP_CORK
所谓的CORK就是塞子的意思,形象地理解就是用CORK将连接塞住。使得数据先不发出去,等到拔去塞子后再发出去。设置该选项后,内核会尽力把小数据包拼接成一个大的数据包(一个MTU)再发送出去。当然若一定时间后(一般为200ms,该值尚待确认)。内核仍然没有组合成一个MTU时也必须发送现有的数据(不可能让数据一直等待吧)。
然而。TCP_CORK的实现可能并不像你想象的那么完美。CORK并不会将连接全然塞住。
内核事实上并不知道应用层究竟什么时候会发送第二批数据用于和第一批数据拼接以达到MTU的大小,因此内核会给出一个时间限制。在该时间内没有拼接成一个大包(努力接近MTU)的话。内核就会无条件发送。
也就是说若应用层程序发送小包数据的间隔不够短时。TCP_CORK就没有一点作用,反而失去了数据的实时性(每一个小包数据都会延时一定时间再发送)。
Nagle算法
为了尽可能的利用网络带宽。TCP总是希望尽可能的发送足够大的数据。(一个连接会设置MSS參数。因此,TCP/IP希望每次都可以以MSS尺寸的数据块来发送数据)。Nagle算法就是为了尽可能发送大块数据,避免网络中充斥着很多小数据块。
Nagle算法的基本定义是随意时刻,最多仅仅能有一个未被确认的小段。
所谓“小段”。指的是小于MSS尺寸的数据块,所谓“未被确认”。是指一个数据块发送出去后,没有收到对方发送的ACK确认该数据已收到。
Nagle算法的规则(可參考tcp_output.c文件中tcp_nagle_check函数凝视):
Nagle算法仅仅同意一个未被ACK的包存在于网络,它并无论包的大小。因此它其实就是一个扩展的停-等协议,仅仅只是它是基于包停-等的,而不是基于字节停-等的。Nagle算法全然由TCP协议的ACK机制决定。这会带来一些问题。比方假设对端ACK回复非常快的话。Nagle其实不会拼接太多的数据包。尽管避免了网络拥塞。网络整体的利用率依旧非常低。
注意:BSD的实现是同意在空暇链接上发送大的写操作剩下的最后的小段,也就是说,当超过1个MSS数据发送时。内核先依次发送完n个MSS的数据包,然后再发送尾部的小数据包。其间不再延时等待。(如果网络不堵塞且接收窗体足够大)
整个过程如图所看到的:
这就解释了为什么'\r\n'(B块)总是在A块之后40ms才发出。
当然,TCP确认延迟40ms并非一直不变的,TCP连接的延迟确认时间一般初始化为最小值40ms,随后依据连接的重传超时时间(RTO)、上次收到数据包与本次接收数据包的时间间隔等參数进行不断调整。
另外能够通过设置TCP_QUICKACK选项来取消确认延迟。
CORK算法
Nagle算法和CORK算法非常类似。可是它们的着眼点不一样,Nagle算法主要避免网络由于太多的小包(协议头的比例非常之大)而拥塞。而CORK算法则是为了提高网络的利用率,使得整体上协议头占用的比例尽可能的小。如此看来这二者在避免发送小包上是一致的,在用户控制的层面上。Nagle算法全然不受用户socket的控制,你仅仅能简单的设置TCP_NODELAY而禁用它,CORK算法相同也是通过设置或者清除TCP_CORK使能或者禁用之。然而Nagle算法关心的是网络拥塞问题,仅仅要全部的ACK回来则发包,而CORK算法却能够关心内容。在前后数据包发送间隔非常短的前提下(非常重要,否则内核会帮你将分散的包发出),即使你是分散发送多个小数据包,你也能够通过使能CORK算法将这些内容拼接在一个包内,假设此时用Nagle算法的话,则可能做不到这一点。
在JAVA编程中,能够通过Socket中的
setTcpNoDelay
public void setTcpNoDelay(boolean on)
throws SocketException
- 启用/禁用 TCP_NODELAY(启用/禁用 Nagle 算法)。
-
- 參数:
on
- 为true
表示启用 TCP_NODELAY;为false
表示禁用。- 抛出:
SocketException
- 假设底层协议出现错误,比如 TCP 错误。- 从下面版本号開始:
- JDK1.1
- 另请參见:
getTcpNoDelay()
来设置是否启用tcp_nodelay,提高网络吞吐量的同一时候必定减少了网络的实时性。
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