TCP之Nagle算法与TCP_NODELAY

Posted 2020-11-08 季末的天堂

1. Nagle 算法

在一个 Rlogin 连接上客户一般每次发送一个字节到服务器，这就产生了一些 41 字节长的分组：20 字节的 IP 首部、20 字节的 TCP 首部和 1 个字节的数据。在局域网上，这些小分组（被称为微小分组（tinygram））通常不会引起麻烦，因为局域网一般不会出现拥塞。但在广域网上，这些微小分组则会增加拥塞出现的可能。一个简单和好的方法就是采用 Nagle 算法。

Nagle 算法要求一个 TCP 连接上最多只能有一个未被确认的未完成的小分组，在该分组的确认到达之前不能发送其他的小分组。相反，TCP 收集这些少量的分组，并在确认到来时以一个分组的方式发出去。该算法的优越之处在于它是自适应的：确认到达得越快，数据也就发送得越快。而在希望减少微小分组数目的低速广域网上，则会发送更少的分组（小分组的含义是小于报文段的大小）。

2. TCP_NODELAY

有时我们需要关闭 Nagle 算法。一个典型的例子是 X 窗口系统服务器：小消息（鼠标移动）必须无时延地发送，以便为进行某种操作的交互用户提供实时的反馈。

另一个例子是：在一个交互注册过程中键入终端的一个特殊功能键。这个功能键通常可以产生多个字符序列，经常从 ASCII 码的转义（escape）字符开始。如果 TCP 每次得到一个字符，它很可能会发送序列中的第一个字符（ASCII 码的 ESC），然后缓存其他字符并等待对该字符的确认。但当服务器接收到该字符后，它并不发送确认，而是继续等待接收序列中的其他字符。这就会经常触发服务器的经受时延地确认算法，表示剩下的字符没有在 200ms 内发送。对交互用户而言，这将产生明显的时延。

TCP/IP 协议栈提供了 TCP_NODELAY 选项来关闭 Nagle 算法。