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對(duì)交互數(shù)據(jù)流的處理
TCP包含兩類數(shù)據(jù)流，交互數(shù)據(jù)流和成塊數(shù)據(jù)流。交互數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)是每個(gè)報(bào)文數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)比較小，大部分是10字節(jié)一下，而成塊數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)是大部分報(bào)文是滿長(zhǎng)度的，一般能達(dá)到MSS。
本文先介紹一些TCP和PTCP對(duì)交互數(shù)據(jù)流的處理。
交互式輸入
Rlogin是典型的交互數(shù)據(jù)流應(yīng)用，每一按鍵都會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組，使客戶端傳輸一個(gè)報(bào)文，接連總共產(chǎn)生4個(gè)報(bào)文：
a.C傳輸交互按鍵數(shù)據(jù)
b.S確認(rèn)C的數(shù)據(jù)
c.S回顯C的按鍵
d.C確認(rèn)S的回顯
上面的報(bào)文b,c可能會(huì)同時(shí)包含在一個(gè)報(bào)文段。而對(duì)于TCP報(bào)文-有40個(gè)字節(jié)的頭部的協(xié)議報(bào)文來說每次只傳輸一個(gè)字節(jié)是個(gè)極大的浪費(fèi)，此外Rlogin這類應(yīng)用會(huì)在短時(shí)間內(nèi)按N個(gè)字符，按如上的方式，至少要傳輸3*N個(gè)報(bào)文。
經(jīng)受時(shí)延的確認(rèn)
經(jīng)受時(shí)延的確認(rèn)考慮了時(shí)間有關(guān)的細(xì)微之處，對(duì)于交互類應(yīng)用，短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生多個(gè)報(bào)文。對(duì)于TCP，當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，并不立即發(fā)送確認(rèn)，而先緩存，延遲發(fā)送，以便在短時(shí)間如果有該方向的數(shù)據(jù)需要發(fā)送，則一同發(fā)送，這樣能減少ACK報(bào)文的個(gè)數(shù)，提高報(bào)文的利用率。TCP通常等待200ms后發(fā)送ACK。
對(duì)于PTCP來說，也支持延時(shí)確認(rèn)，默認(rèn)延時(shí)時(shí)長(zhǎng)為100ms，可以通過選項(xiàng)OPT_ACKDELAY更改延時(shí)時(shí)間。不另外，如果出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)不含數(shù)據(jù)的ACK需要發(fā)送，則不會(huì)等到100ms，直接會(huì)發(fā)送ACK報(bào)文。PTCP發(fā)送ACK的時(shí)機(jī)如下：
A. 和SEND數(shù)據(jù)一起發(fā)送
B. 等到超時(shí)（100ms后沒有數(shù)據(jù)時(shí)）時(shí)發(fā)送
C. 出錯(cuò)時(shí)發(fā)送（如發(fā)現(xiàn)對(duì)方傳來的數(shù)據(jù)和預(yù)期的不一致，或者ACK被丟失）
雖然PTCP是等到100ms后發(fā)送ACK，但沒有提供任何定時(shí)器，只提供了下次需要被提醒的時(shí)間（通過方法GetNextClock)，然后由業(yè)務(wù)層來實(shí)現(xiàn)定時(shí)器并通知到時(shí)（通過方法NotifyClock）。這樣，業(yè)務(wù)層就會(huì)有靈活的方式設(shè)置定時(shí)器，比如通過消息循環(huán)，等待事件，完成端口等等。
Nagle算法
Nagle算法是為了避免在廣域網(wǎng)上出現(xiàn)大量的TCP小分組報(bào)文段。該算法要求一個(gè)TCP連接上最多只有一個(gè)未被確認(rèn)的小分組。當(dāng)已經(jīng)發(fā)送的一個(gè)分組沒有被確認(rèn)前，該算法積累所有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，等到未被確認(rèn)的分組確認(rèn)了，一同發(fā)送，這樣在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的小分組合并成一個(gè)報(bào)文發(fā)送，提高了報(bào)文的利用率。這個(gè)算法是自適應(yīng)的，得到確認(rèn)越快，則發(fā)送頻率越高。偽代碼如下：
if there is new data to send
if the window size >= MSS and available data is >= MSS
send complete MSS segment now
else
if there is unconfirmed data still in the pipe
enqueue data in the buffer until an acknowledge is received
else
send data immediately
end if
end if
end if
PTCP也支持Nagle算法，可以通過選項(xiàng)OPT_NODELAY開啟或者關(guān)閉。Nagle算法的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，當(dāng)嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)如果有未確認(rèn)的數(shù)據(jù)且等待發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于MSS，則延遲發(fā)送，如下：
- void PseudoTcp::attemptSend(SendFlags sflags) {
- ......
-
-
-
-
- if (m_use_nagling && (m_snd_nxt > m_snd_una) && (nAvailable < m_mss)) {
- return;
- }
- ......
- }
窗口大小通告
TCP和PTCP都通過頭部的window字段通告接收緩沖區(qū)的可用窗口大小。當(dāng)客戶端收到服務(wù)器的數(shù)據(jù)，并有等待發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)（開啟Nagle算法時(shí)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)此情況），通告給服務(wù)器的窗口大小總是小于接收緩沖區(qū)的大小，是因?yàn)椋瑧?yīng)用層還沒有拿取剛從服務(wù)獲取的數(shù)據(jù)之前，就會(huì)嘗試發(fā)送被緩沖的數(shù)據(jù)。
PTCP的實(shí)現(xiàn)如下：
當(dāng)PTCP接收對(duì)方發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)調(diào)用NofifyPacket->parse->process，在Process先調(diào)用attemptSend發(fā)送緩沖的數(shù)據(jù)，然后通知應(yīng)用層有可讀數(shù)據(jù)。
- bool PseudoTcp::process(Segment& seg) {
- ......
- attemptSend(sflags);
-
- if (bNewData && m_bReadEnable) {
- m_bReadEnable = false;
- if (m_notify) {
- m_notify->OnTcpReadable(this);
- }
-
- }
- return true;
- }