TCP粘包问题解析与解决

Posted 2021-01-02 shiqi17

一、粘包分析

作者本人在写一个FTP项目时，在文件的上传下载模块遇到了粘包问题。在网上找了一些解决办法，感觉对我情况都不好用，因此自己想了个比较好的解决办法，提供参考

1.1 粘包现象

在客户端与服务器使用tcp通讯中，不同于http短连接，长链接在发送接收数据包过程中，多个数据包沾粘在一起，导致数据混乱的情况。

1.2 原因分析

• 发送方：
  TCP是一种安全的连接，这就导致了他的效率相对其他传输方式较低。为了提升效率TCP会将多个相连数据包合并放到缓冲区，然后一次性发送过去。对于接受方来说这是未知的。这些小数据包之间没有分割界限，接收方就无法解析分开。这是TCP协议内部使用的Nagle算法导致的。

• 接收方
  TCP本身是一种面向流传输，不管是发送发，还是接收方，系统都会把数据放到缓冲区，当缓冲区满了之后一次性发送，和读取。所以可以想一下，假如你上次发送的数据还剩下几B没发送，留在缓冲区，然后下一个命令数据包，到了缓冲区，一次发过去。或者同样的接受方这边读取的时候，发生这样的粘包现象.

二、解决方式

• 禁用Nagel算法，不推荐。
• 像http一样每传输一次数据断开连接一次，不推荐，太浪费开销和时间。
• 命令包设置报头flag。接收方读取flag，根据不同的任务决定是否开辟独立线程去连接服务器。如FTP上传下载就可以开辟独立线程，带着服务端的验证信息，去连接它直接完成任务

2.1 自定义数据包报头

自定协议，将数据包分为了封包和解包两个过程。在发送方发送数据时，对发送的数据进行封包操作。在接收方接收到数据时对接收的数据包需要进行解包操作。
自定协议时，封包就是为发送的数据增加包头，包头包含数据的处理方式、长度、md5，权限、操作人、创建时间等等，数据就跟随在包头之后。当然包头也可以有其他的信息，比如一些做校验的信息。这里主要讨论TCP粘包的问题，就不说太多了。
client拿到数据包，根据数据的处理方式，做出对应的operation，然后接收指定大小的数据。