一文教会实战网络抓包和分析包(11)

2022-12-09 抓包

使用 Nagle 算法，该算法的思路是延时处理，只有满足下面两个条件中的任意一个条件，才能可以发送数据：

条件一：要等到窗口大小 >= MSS 并且数据大小 >= MSS；
条件二：收到之前发送数据的 ack 回包；

只要上面两个条件都不满足，发送方一直在囤积数据，直到满足上面的发送条件。

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上图右侧启用了 Nagle 算法，它的发送数据的过程：

一开始由于没有已发送未确认的报文，所以就立刻发了 H 字符；
接着，在还没收到对 H 字符的确认报文时，发送方就一直在囤积数据，直到收到了确认报文后，此时没有已发送未确认的报文，于是就把囤积后的 ELL 字符一起发给了接收方；
待收到对 ELL 字符的确认报文后，于是把最后一个 O 字符发送了出去

可以看出， Nagle 算法一定会有一个小报文，也就是在最开始的时候。
另外， Nagle 算法默认是打开的，如果对于一些需要小数据包交互的场景的程序，比如， telnet 或 ssh 这样的交互性比较强的程序，则需要关闭 Nagle 算法。
可以在 Socket 设置 TCP_NODELAY 选项来关闭这个算法（关闭 Nagle 算法没有全局参数，需要根据每个应用自己的特点来关闭）。

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那延迟确认又是什么？

事实上当没有携带数据的 ACK ，它的网络效率也是很低的，因为它也有 40 个字节的 IP 头和 TCP 头，但却没有携带数据报文。
为了解决 ACK 传输效率低问题，所以就衍生出了TCP 延迟确认。
TCP 延迟确认的策略：

当有响应数据要发送时， ACK 会随着响应数据一起立刻发送给对方
当没有响应数据要发送时， ACK 将会延迟一段时间，以等待是否有响应数据可以一起发送
如果在延迟等待发送 ACK 期间，对方的第二个数据报文又到达了，这时就会立刻发送 ACK

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延迟等待的时间是在 Linux 内核中定义的，如下图：

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关键就需要 HZ 这个数值大小， HZ 是跟系统的时钟频率有关，每个操作系统都不一样，在我的 Linux 系统中 HZ 大小是 1000 ，如下图：

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知道了 HZ 的大小，那么就可以算出：

最大延迟确认时间是 200 ms （1000/5）
最短延迟确认时间是 40 ms （1000/25）

TCP 延迟确认可以在 Socket 设置 TCP_QUICKACK 选项来关闭这个算法。

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延迟确认和 Nagle 算法混合使用时，会产生新的问题

当 TCP 延迟确认和 Nagle 算法混合使用时，会导致时耗增长，如下图：

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