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前言

          TCP 報(bào)文段所攜帶的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)按照長度分為兩種：交互數(shù)據(jù)和成塊數(shù)據(jù)。交互數(shù)據(jù)僅包含很少的字節(jié)。使用交互數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序（或協(xié)議）對實(shí)時(shí)性要求高，比如 Telnet、ssh 等。成塊數(shù)據(jù)的長度則通常為 TCP 報(bào)文段允許的最大數(shù)據(jù)長度。使用成塊數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序（或協(xié)議）對傳輸效率要求高，比如 FTP。

TCP 的交互數(shù)據(jù)流

        交互數(shù)據(jù)流總是以小于最大報(bào)文段長度的分組發(fā)送，即進(jìn)行小分組數(shù)據(jù)傳輸。主要應(yīng)用在實(shí)時(shí)性要求比較高的場合。比如 Rlogin 遠(yuǎn)程登錄中，需要回顯客戶端輸入的字符，每發(fā)送一個(gè)字節(jié)到服務(wù)端，并回顯到客戶端的過程如下：

1. 客戶端產(chǎn)生一個(gè)41bit長的報(bào)文（20字節(jié)的IP首部，20字節(jié)的TCP首部，1字節(jié)的數(shù)據(jù)），發(fā)送到服務(wù)端；
2. 服務(wù)端發(fā)送確認(rèn)報(bào)文，不包含應(yīng)用數(shù)據(jù)（長度為0）；
3. 服務(wù)端發(fā)送回顯的字符；
4. 客戶端發(fā)送確認(rèn)報(bào)文，不包含應(yīng)用數(shù)據(jù)（長度為0）。

        上面的過程中，雖然達(dá)到了實(shí)時(shí)性要求，但是交互數(shù)據(jù)太頻繁，并且在服務(wù)器發(fā)送的確認(rèn)報(bào)文中并沒有返回有用應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，回顯數(shù)據(jù)是服務(wù)器單獨(dú)發(fā)送，并不跟確認(rèn)報(bào)文一起發(fā)送，這樣頻繁的交互數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。為了防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，在進(jìn)行交互數(shù)據(jù)流時(shí)可采用兩種方法：捎帶 ACK和Nagle 算法；

捎帶 ACK

        當(dāng)服務(wù)器收到遠(yuǎn)程主機(jī)的 TCP 數(shù)據(jù)報(bào)之后，通常不立即發(fā)送 ACK 確認(rèn)數(shù)據(jù)報(bào)，而是推遲發(fā)送，即等待一個(gè)短暫的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間一般是 200 ms。如果這段時(shí)間里面服務(wù)器有需要發(fā)送給遠(yuǎn)程主機(jī)的 TCP 數(shù)據(jù)報(bào)，那么就把這個(gè) ACK 確認(rèn)數(shù)據(jù)報(bào)“捎帶”著發(fā)送出去，把本來兩個(gè) TCP 數(shù)據(jù)報(bào)整合成一個(gè)發(fā)送。由于 TCP 具有超時(shí)重傳機(jī)制，若等待時(shí)間超過了200 ms，若此時(shí)服務(wù)器依然沒有數(shù)據(jù)要一起發(fā)送，就直接發(fā)送 ACK 確認(rèn)報(bào)文段。這種機(jī)制可以提高 TCP 數(shù)據(jù)報(bào)的利用率。

        使用捎帶 ACK 機(jī)制的交互數(shù)據(jù)流時(shí)，客戶端針對服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)所發(fā)送的確認(rèn)報(bào)文段都不攜帶任何應(yīng)用程序數(shù)據(jù)（長度為0），而服務(wù)器每次發(fā)送的確認(rèn)報(bào)文段都包含它需要發(fā)送的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。服務(wù)器的這種處理方式稱為延遲確認(rèn)，即它不馬上確認(rèn)上次收到的數(shù)據(jù)，而是在一段延遲時(shí)間后查看本端是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，如果有，則和確認(rèn)信息一起發(fā)出。因?yàn)榉?wù)器對客戶請求處理得很快，所以它發(fā)送確認(rèn)報(bào)文段的時(shí)候總是有數(shù)據(jù)一起發(fā)送。延遲確認(rèn)可以減少發(fā)送 TCP 報(bào)文段的數(shù)量。而由于用戶的輸入速度明顯慢于客戶端程序的處理速度，所以客戶端的確認(rèn)報(bào)文段總是不攜帶任何應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。

Nagle 算法

        該算法要求一個(gè) TCP 連接的通信雙方在任意時(shí)刻最多只能發(fā)送一個(gè)未被確認(rèn)的 TCP 報(bào)文段，在該 TCP 報(bào)文段的確認(rèn)到達(dá)之前不能發(fā)送其他TCP報(bào)文段。另一方面，發(fā)送方在等待確認(rèn)的同時(shí)收集本端需要發(fā)送的微量數(shù)據(jù)，并在確認(rèn)到來時(shí)以一個(gè) TCP 報(bào)文段將它們?nèi)堪l(fā)出。這樣就極大地減少了網(wǎng)絡(luò)上的微小 TCP 報(bào)文段的數(shù)量。該算法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其自適應(yīng)性：確認(rèn)到達(dá)得越快，數(shù)據(jù)也就發(fā)送得越快。

參考資料：

《TCP/IP 詳解》