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促进高效数据传输的TCP/IP选项 来源：刷钻 / TCP/IP数据传输 TCP/IP网络的数据传输通常建立在数据块的基础之上。从程序 员的观点来看，发送数据意味着发出（或者提交）一系列“发送数据 块”的请求。在系统级，发送单个数据块可以通过调用系统函数write() 或者sendfile() 来完成。在网络级可以看到更多的数据块，通常把 它们叫做帧，帧再被包装上一定字节长度的报头然后通过线路在网络 上传输。帧及其报头内部的信息是由若干协议层定义的，从OSI参考 模型的物理层到应用层都可能会牵扯到。 因为在网络连接中是由程序员来选择最适当的应用协议，所以网 络包的长度和顺序都在程序员的控制之下。同样的，程序员还必须选 择这个协议在软件中得以实现的方式。TCP/IP协议自身已经有了多 种可互操作的实现，所以在双方通信时，每一方都有它自身的低级行 为，这也是程序员所应该知道的情况。通常情况下，程序员不必关心 操作系统和网络协议栈发送和接收网络数据的方法。系统内置算法定 义了低级的数据组织和传输方式；然而，影响这些算法的行为以及对 网络连接施加更大强度控制能力的方法也是有的。例如，如果某个应 用协议使用了超时和重发机制，程序员就可以采取一定措施设定或者 获取超时参数。 他或她还可能需要增加发送和接收缓冲区的大小来保证网络上 的信息流动不会中断。改变TCP/IP协议栈行为的一般的方法是采用 所谓的TCP/IP选项。下面就让我们来看一看你该如何使用这些选项 来优化数据传输。 TCP/IP选项 有好几种选项都能改变TCP/IP协议栈的行为。使用这些选择能 对在同一计算机上运行的其他应用程序产生不利的影响，因此普通用 户通常是不能使用这些选项的（除了root用户以外）。我们在这里主 要讨论能改变单个连接操作（用TCP/IP的术语来说就是套接字）的 选项。 ioctl风格的getsockopt()和setsockopt()系统函数都提供了 控制套接字行为的方式。比方说，为了在Linux上设置TCP_NODELAY 选项，你可以如下编写代码： intfd, on = 1; … /* 此处是创建套接字等操作，出于篇幅的考虑省略*/ … setsockopt (fd, SOL_TCP, TCP_NODELAY, on, sizeof (on)); 尽管有许多TCP选项可供程序员操作，而我们却最关注如何处置其中 的两个选项，它们是TCP_NODELAY 和 TCP_CORK，这两个选项都对网 络连接的行为具有重要的作用。许多UNIX系统都实现了TCP_NODELAY 选项，但是，TCP_CORK则是Linux系统所独有的而且相对较新；它 首先在内核版本2.4上得以实现。此外，其他UNIX系统版本也有功 能类似的选项，值得注意的是，在某种由 BSD 派生的系统上的 TCP_NOPUSH选项其实就是TCP_CORK的一部分具体实现。 TCP_NODELAY和TCP_CORK基本上控制了包的“Nagle化”，Nagle 化在这里的含义是采用Nagle算法把较小的包组装为更大的帧。John Nagle是Nagle算法的发明人，后者就是用他的名字来命名的，他在 1984年首次用这种方法来尝试解决福特汽车公司的网络拥塞问题（欲 了解详情请参看IETF RFC 896）。他解决的问题就是所谓的silly window syndrome ，中文称“愚蠢窗口症候群”，具体含义是，因为 普遍终端应用程序每产生一次击键操作就会发送一个包，而典型情况 下一个包会拥有一个字节的数据载荷以及40个字节长的包头，于是 产生4000%的过载，很轻易地就能令网络发生拥塞, Nagle化后来成 了一种标准并且立即在因特网上得以实现。它现在已经成为缺省配置 了，但在我们看来，有些场合下把这一选项关掉也是合乎需要的。现 在让我们假设某个应用程序发出了一个请求，希望发送小块数据。我 们可以选择立即发送数据或者等待产生更多的数据然后再一次发送 两种策略。如果我们马上发送数据，那么交互性的以及客户/服务器 型的应用程序将极大地受益。例如，当我们正在发送一个较短的请求 并且等候较大的响应时，相关过载与传输的数据总量相比就会比较 低，而且，如果请求立即发出那么响应时间也会快一些。以上操作可 以通过设置套接字的TCP_NODELAY选项来完成，这样就禁用了Nagle 算法。