tcpquickack头文件|TCP之Nagle、Cork、Delay ACK(延迟确认)

⑴ tcp quickack有什么用

request.form 获取表单内容,通常用于获取客户递交信息。如:用户注册,留言等。 request 其功能除了包含request.form所具备的功能外,还能获取url参数。

⑵ Nagle算法的算法

TCP/IP协议中,无论发送多少数据,总是要在数据前面加上协议头,同时,对方接收到数据,也需要发送ACK表示确认。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参数,因此,TCP/IP希望每次都能够以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,避免网络中充斥着许多小数据块。Nagle算法的基本定义是任意时刻,最多只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(可参考tcp_output.c文件里tcp_nagle_check函数注释):(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;(4)未设置TCP_CORK选项时,若所有发出去的小数据包(包长度小于MSS)均被确认,则允许发送;(5)上述条件都未满足,但发生了超时(一般为200ms),则立即发送。Nagle算法只允许一个未被ACK的包存在于网络,它并不管包的大小,因此它事实上就是一个扩展的停-等协议,只不过它是基于包停-等的,而不是基于字节停-等的。Nagle算法完全由TCP协议的ACK机制决定,这会带来一些问题,比如如果对端ACK回复很快的话,Nagle事实上不会拼接太多的数据包,虽然避免了网络拥塞,网络总体的利用率依然很低。Nagle算法是silly window syndrome(SWS)预防算法的一个半集。SWS算法预防发送少量的数据,Nagle算法是其在发送方的实现,而接收方要做的是不要通告缓冲空间的很小增长,不通知小窗口,除非缓冲区空间有显著的增长。这里显著的增长定义为完全大小的段(MSS)或增长到大于最大窗口的一半。注意:BSD的实现是允许在空闲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。(假设网络不阻塞且接收窗口足够大)举个例子,比如之前的blog中的实验,一开始client端调用socket的write操作将一个int型数据(称为A块)写入到网络中,由于此时连接是空闲的(也就是说还没有未被确认的小段),因此这个int型数据会被马上发送到server端,接着,client端又调用write操作写入‘’(简称B块),这个时候,A块的ACK没有返回,所以可以认为已经存在了一个未被确认的小段,所以B块没有立即被发送,一直等待A块的ACK收到(大概40ms之后),B块才被发送。整个过程如图所示:这里还隐藏了一个问题,就是A块数据的ACK为什么40ms之后才收到?这是因为TCP/IP中不仅仅有nagle算法,还有一个TCP确认延迟机制 。当Server端收到数据之后,它并不会马上向client端发送ACK,而是会将ACK的发送延迟一段时间(假设为t),它希望在t时间内server端会向client端发送应答数据,这样ACK就能够和应答数据一起发送,就像是应答数据捎带着ACK过去。在我之前的时间中,t大概就是40ms。这就解释了为什么''(B块)总是在A块之后40ms才发出。当然,TCP确认延迟40ms并不是一直不变的,TCP连接的延迟确认时间一般初始化为最小值40ms,随后根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参数进行不断调整。另外可以通过设置TCP_QUICKACK选项来取消确认延迟。2. TCP_NODELAY 选项默认情况下,发送数据采用Nagle 算法。这样虽然提高了网络吞吐量,但是实时性却降低了,在一些交互性很强的应用程序来说是不允许的,使用TCP_NODELAY选项可以禁止Nagle 算法。此时,应用程序向内核递交的每个数据包都会立即发送出去。需要注意的是,虽然禁止了Nagle 算法,但网络的传输仍然受到TCP确认延迟机制的影响。3. TCP_CORK 选项所谓的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并不会将连接完全塞住。内核其实并不知道应用层到底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(每个小包数据都会延时一定时间再发送)。4. Nagle算法与CORK算法区别Nagle算法和CORK算法非常类似,但是它们的着眼点不一样,Nagle算法主要避免网络因为太多的小包(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,使得总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算法完全不受用户socket的控制,你只能简单的设置TCP_NODELAY而禁用它,CORK算法同样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,只要所有的ACK回来则发包,而CORK算法却可以关心内容,在前后数据包发送间隔很短的前提下(很重要,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,你也可以通过使能CORK算法将这些内容拼接在一个包内,如果此时用Nagle算法的话,则可能做不到这一点。

⑶ TCP之Nagle、Cork、Delay ACK(延迟确认)

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TCP协议中的Nagle算法

TCP中的Nagle算法

linux下TCP延迟确认(Delayed Ack)机制导致的时延问题分析

TCP-IP详解:Delay ACK

Nagle算法为了避免网络中存在太多的小数据包,尽可能发送大的数据包。定义为在任意时刻,最多只有一个未被确认的小段。小段为小于MSS尺寸的数据块,未被确认是指数据发出去后未收到对端的ack。

Nagle算法是在网速较慢的时代的产物,目前的网络环境已经不太需要该机制,该算法在linux系统中默认关闭。

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;

4)未设置TCP_CORK选项时,若所有发出去的包均被确认,或所有发出去的小数据包(包长度小于MSS)均被确认,则允许发送。

对于规则4),就是说要求一个TCP连接上最多只能有一个未被确认的小数据包,在该分组的确认到达之前,不能发送其他的小数据包。如果某个小分组的确认被延迟了(案例中的40ms),那么后续小分组的发送就会相应的延迟。也就是说延迟确认影响的并不是被延迟确认的那个数据包,而是后续的应答包。

tcp默认使用nagle算法,最大限度的进行缓存。

优点 :避免网络中充斥着许多小数据块,降低网络负载,减少网络拥塞,提高网络吞吐

缺点 :客户端的延迟会增加,实时性降低,不适合延时要求尽量小的场景;且对于大文件传输这种场景,会降低传输速度。

用TCP_NODELAY选项可以禁止Negale 算法。此时,应用程序向内核递交的每个数据包都会立即发送出去。需要注意的是,虽然禁止了Negale 算法,但网络的传输仍然受到TCP确认延迟机制的影响。

TCP在接收到对端的报文后,并不会立即发送ack,而是等待一段时间发送ack,以便将ack和要发送的数据一块发送。当然ack不能无限延长,否则对端会认为包超时而造成报文重传。linux采用动态调节算法来确定延时的时间。

TCP在何时发送ACK的时候有如下规定:

优点 :减少了数据段的个数,提高了发送效率

缺点 :过多的delay会拉长RTT(往返时延)

可以通过TCP_QUICKACK这个选项来启动快速ACK:

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。Cork算法与Nagle算法类似,也有人把Cork算法称呼为super-Nagle。Nagle算法提出的背景是网络因为大量小包小包而导致利用率低下产生网络拥塞,网络发生拥塞的时候性能还会进一步下降,因此Nagle算法通过ACK确认包来触发新数据包的发送(ACK确认包意味着对端已经接收到了一个数据包,即有一个数据包已经离开中间网络,此时可以在向中间网络注入一个数据包块,这称呼为self-clocking)。Cork算法则更为激进,一旦打开Cork算法,TCP不关注是否有收到ACK报文,只要当前缓存中累积的数据量不足以组成一个full-sized数据包就不会将数据包发出,直到一个RTO超时后才会把不满足一个full-sized的数据包发出去(实际上是通过一个persist timer来设置的这个RTO定时时间,persist timer超时的时候就会强制发送)。

linux中可以通过TCP_CORK选项来设置socket打开Cork算法。TCP_NODELAY选项和TCP_CORK选项在linux早期版本是互斥的,但目前最新的linux版本已经可以同时打开这两个选项了,但是TCP_CORK选项的优先级要比TCP_NODELAY选项的优先级要高。

Nagle算法和CORK算法非常类似,但是它们的着眼点不一样,Nagle算法主要避免网络因为太多的小包(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,使得总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算法完全不受用户socket的控制,你只能简单的设置TCP_NODELAY而禁用它,CORK算法同样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,只要所有的ACK回来则发包,而CORK算法却只关心内容,在前后数据包发送间隔很短的前提下(很重要,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,你也可以通过使能CORK算法将这些内容拼接在一个包内,如果此时用Nagle算法的话,则可能做不到这一点.

优点 :提高网络的利用率 缺点 :对实时性有影响

使用TCP_CORK参数进行配置

⑷ TCP_QUICKACK、TCP_NODELAY

TCP会侦听通信两端,假如通信双方采用的是一应一答的交互模式,tcp会开启延迟确认机制。 一应一答的交互模式如下: 1.C->S 发送请求 2.S->C 发送收到请求确认ACK 3.S->C 发送响应 4.C->S 发送收到响应确认ACK TCP的延迟确认机制:将第二步和第三步合并在一块,不再单独发送请求包的单独ACK回包,而是放在缓冲区中跟响应数据包一起发送出去。如果没有响应数据包,超时200ms后会把ACK包发送出去。 可以使用TCP_QUICKACK关闭延迟确认机制。 该选项用于控制关闭nagle算法。 nagle算法如下: 1.如果当前数据包 > MSS,则发送数据 2.否则检测当前连接是否有未被确认的小分组 3.如果有,则缓冲当前小分组,知道受到确认分组。 4.如果没有则发送当前小分组。 nagle算法的目的在于:保证当前连接任意时刻网络只有一个未被确认的小分组,保证网络不会过分拥塞。 什么时候禁用nagle算法:需要网络对小包有实时的响应。

⑸ tcp 选项

TCP_QUICKACK选项来取消确认延迟 TCP_NODELAY选项可以禁止Negale 算法 TCP_CORK 选项


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