TCP小知识

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什么是delay ack

TCP是可靠传输，可靠的核心是收到包后回复一个ack来告诉对方收到了。

delay ack是指收到包后不立即ack，而是等一小会（比如40毫秒）看看，如果这40毫秒以内正好有一个包发给client，那么这个ack包就跟着发过去，而不需要增加任何大小，这样节省了资源。当然如果超过这个时间还没有包发给client，那么这个ack也要发给client了（即使为空，要不client以为丢包了，又要重发）。

假如这个时候ack包还在等待延迟发送的时候，又收到了client的一个包，那么这个时候server有两个ack包要回复，那么os会把这两个ack包合起来立即回复一个ack包给client，告诉client前两个包都收到了。

也就是delay ack开启的情况下：ack包有顺风车就搭；如果凑两个ack包自己包个车也立即发车；再如果等了40毫秒以上也没顺风车，那么自己打个车也发车。

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什么是Nagle算法

如果要发送的数据大于最大传输包（MSS）的话，立即发送；否则，看看前面发出去的包是不是还有没有ack的，如果有没有ack的，那么这个小包不急着发送，等前面的ack回来再发送。这样可以优化带宽利用率，Nagle算法也是用来优化改进tcp传输效率的。Nagle算法一般默认开启的。

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如果client启用Nagle，并且server端启用了delay ack会有什么后果呢？

假如client要发送一个http请求给server，这个请求有1600个bytes，握手的MSS是1460，那么这1600个bytes就会分成2个TCP包，第一个包1460，剩下的140bytes放在第二个包。

第一个包发出去后，server收到第一个包，因为delay ack所以没有回复ack，同时因为server没有收全这个HTTP请求，所以也没法回复HTTP response（server等一个完整的HTTP请求，或者40毫秒的delay时间）。client这边开启了Nagle算法（默认开启）第二个包比较小（140<MSS),第一个包的ack还没有回来，那么第二个包就不发了，等！互相等！一直到Delay Ack的Delay时间到了。

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再来看一个经典例子和数据分析

这个案例来自：http://www.stuartcheshire.org/papers/nagledelayedack/

案例核心奇怪的问题是，如果传输的数据是 99,900 bytes，速度5.2M/秒；如果传输的数据是 100,000 bytes 速度2.7M/秒，多了10个bytes，不至于传输速度差这么多。

原因就是：

99,900 bytes = 68 full-sized 1448-byte packets, plus 1436 bytes extra100,000 bytes = 69 full-sized 1448-byte packets, plus   88 bytes extra

99,900 bytes时，68个整包会立即发送（都是整包，不受Nagle算法的影响），因为68是偶数，对方收到最后两个包后立即回复ack（delay ack凑够两个也立即ack），那么剩下的1436也很快发出去（根据Nagle算法，没有没ack的包了，立即发）。

100,000 bytes时，前面68个整包很快发出去也收到ack回复了，然后发了第69个整包，剩下88bytes（不够一个整包）根据Nagle算法要等一等，server收到第69个ack后，因为delay ack不回复（手里只攒下一个没有回复的包），所以client、server两边等在等，一直等到server的delay ack超时了。