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计算机网络之 基础知识点 滑动窗口下产生的粘包问题及其解决方案

是小猪童鞋啦  · 简书  ·  · 2020-03-23 07:55
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1 tcp有粘包及udp无粘包
  • TCP 是面向连接的,面向流的可靠协议;发送端为了将多个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化方法(Nagle算法),将多次间隔较小且数据量小的数据,
    合并成一个大的数据块,然后进行封包。这样,接收端,就难于分辨出来了,必须提供科学的拆包机制面向流的通信是无消息保护边界的。
  • UDP(用户数据报协议)是无连接的,面向消息的,提供高效率服务。不会使用块的合并优化算法,, 由于UDP支持的是一对多的模式,所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)采用了链式结构来
    记录每一个到达的UDP包,在每个UDP包中就有了消息头(消息来源地址,端口等信息),这样,对于接收端来说,就容易进行区分处理了。 即面向消息的通信是有消息保护边界的。

注:tcp是基于数据流的,于是收发的消息不能为空,这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制,防止程序卡住,
而udp是基于数据报的,即便是你输入的是空内容(直接回车),那也不是空消息,udp协议会帮你封装上消息头

2 产生原因:

1、接收端不知道消息的界限,不知道一次提取多少字节数据
2、TCP为提高传输效率,发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少,
通常TCP会根据优化算法(Nagle算法)把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去,这样接收方就收到了粘包数据

产生粘包场景:(1)发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据了很小,会合到一起,产生粘包)
(2)接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收(客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包)

3 解决方案

为字节流加上自定义固定长度报头,报头中包含字节流长度,然后一次send到对端,对端在接收时,先从缓存中取出定长的报头,然后再取真实数据
本质上是要在应用层维护消息与消息的边界(下文的“包”可以认为是“消息”)

1、定长包
2、包尾加\r\n(ftp)
3、包头加上包体长度
4、更复杂的应用层协议




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