TCP和UDP的保護訊息邊界機制

2022-01-11 10:00:06 字數 1974 閱讀 2812

在socket

網路程式中,

tcp和

udp分別是面向連線和非面向連線的。tcp的

socket

程式設計,收發兩端都要有一一成對的

socket

,因此,傳送端為了將多個發往接收端的包,更有效的發到對方,使用了優化方法(

nagle

演算法),將多次間隔較小且資料量小的資料,合併成乙個大的資料塊,然後進行封包。這樣,接收端,就難於分辨出來了,必須提供科學的拆包機制。對於udp

,不會使用塊的合併優化演算法,這樣,實際上目前認為,是由於

udp支援的是一對多的模式,所以接收端的

skbuff(

套接字緩衝區)採用了鏈式結構來記錄每乙個到達的

udp包,在每個

udp包中就有了訊息頭(****位址,埠等資訊),這樣,對於接收端來說,就容易進行區分處理了。

那麼什麼是保護訊息邊界和流呢?

保護訊息邊界,就是指傳輸協議把資料當作一條獨立的訊息在網上傳輸,

接收端只能接收獨立的訊息。也就是說存在保護訊息邊界

,接收端一次只能接收傳送端發出的乙個資料報

.而面向流則是指無保護訊息保護邊界的

,如果傳送端連續傳送資料

, 接收端有可能在一次接收動作中

,會接收兩個或者更多的資料報

.舉個例子:

我們連續傳送三個資料報,

大小分別是

2k, 4k , 8k,

這三個資料報

,都已經到達了接收端的網路堆疊中

,如果使用

udp協議

,不管我們使用多大的接收緩衝區去接收資料

,我們必須有三次接收動作

,才能夠把所有的資料報接收完

.而使用

tcp協議

,我們只要把接收的緩衝區大小設定在

14k以上

,我們就能夠一次把所有的 資料報接收下來

.只需要有一次接收動作

.這就是因為udp

協議的保護訊息邊界使得每乙個訊息都是獨立的

.而流傳輸

,卻把資料當作一串資料流

,他不認為資料是乙個乙個的訊息

.所以有很多人在使用

tcp協議通訊的時候

,並不清楚

tcp是基於流的傳輸

,當連續傳送資料的時候

,他們時常會認識

tcp會丟包

.其實不然

, 因為當他們使用的緩衝區足夠大時

,他們有可能會一次接收到兩個甚 至更多的資料報

,而很多人往往會忽視這一點

,只解析檢查了第乙個資料報

,而已經接收的其他資料報卻被忽略了

.所以大家如果要作這 類的網路程式設計的時候

,必須要注意這一點

.結論:

根據以上所說,可以這樣理解,tcp

為了保證可靠傳輸,儘量減少額外開銷(每次發包都要驗證),因此採用了流式傳輸,面向流的傳輸,相對於面向訊息的傳輸,可以減少傳送包的數量。從而減少了額外開銷。但是,對於資料傳輸頻繁的程式來講,使用

tcp可能會容易粘包。當然,對接收端的程式來講,如果機器負荷很重,也會在接收緩衝裡粘包。這樣,就需要接收端額外拆包,增加了工作量。因此,這個特別適合的是資料要求可靠傳輸,但是不需要太頻繁傳輸的場合(兩次操作間隔

100ms

,具體是由

tcp等待傳送間隔決定的,取決於核心中的

socket

的寫法)

而udp

,由於面向的是訊息傳輸,它把所有接收到的訊息都掛接到緩衝區的接受佇列中,因此,它對於資料的提取分離就更加方便,但是,它沒有粘包機制,因此,當傳送資料量較小的時候,就會發生資料報有效載荷較小的情況,也會增加多次傳送的系統傳送開銷(系統呼叫,寫硬體等)和接收開銷。因此,應該最好設定乙個比較合適的資料報的包長,來進行

udp資料的傳送。(

udp最大載荷為

1472

TCP和UDP的 保護訊息邊界」

在socket網路程式中,tcp和udp分別是面向連線和非面向連線的。因此tcp的socket程式設計,收發兩端 客戶端和伺服器端 都要有一一成對的socket,因此,傳送端為了將多個發往接收端的包,更有效的發到對方,使用了優化方法 nagle演算法 將多次間隔較小且資料量小的資料,合併成乙個大的資...

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