TCP包问题

拆包和组包

TCP协议能够将要传输的数据拆成若干个数据包，并在保证数据包的传输顺序的前提下发送到远程主机，并组装回原来的样子。

例子如下：

 

 当包1.0.0很大，会发现2.0.0数据包发送被延迟了，如果数据包1.0.0发送失败，会导致整个请求发送失败。

为了避免如上情况发生，我们将1.0.0包拆成更小的包放入发送队列，并在接收时将这些包组装还原。效果如下所示。

 

 如图所示，我们将原来的1.0.0拆分成了1.1.0+1.2.0+1.3.0+1.4.0，使其他的数据包有机会插入到其中得以传输，而不至于等整个请求的数据传输完成。这一改进适用于对传输的时候又一定限制，且需要兼顾公平的场景。另外如果请求某个数据包在传输过程中出现失败，就可以从失败的数据包开始继续传输，这适用于需要断点续传的场景。

断包和粘包

TCP协议会根据包的大小对要传输的数据切分或合并发送（Nagle算法）。因此，同一个TCP数据包中就可能包含我们自定义的多个数据包的内容，可能是小的数据包一次发送，大的数据包切分后分配发送。

 

如图：缓冲区中是完整的数据包1和只有一半的应用数据包2，TCP连接正在传输的是应用数据包2、3、4、5，一共分装为3个TCP数据包，分3次发送。

应用程序首次从缓冲区读取数据只有包1和一半的包2，不考虑拆分的情况，包2断掉了，被称为断包。

第二次从缓冲区读取时，将读到应用数据包2的后半部分、应用数据包3、4和应用数据包5的一部分，。应用数据包3、4是完整的，但是看上去数据包4粘在数据包3后面，称为粘包。

应用从Socket读取数据时，实际是将数据从操作系统的缓冲区读取到应用程序的缓冲区。因此即使我们使用TCP NODELAY算法禁止TCP应用Nagle算法来合并发送数据包，也不能保证接收方不出现粘包现象。

封包技术可以解决如上问题：给数据加入数据头和数据尾标示，以明确每个数据包的开始和结尾。

数据包结构

• 数据包ID：所属数据包ID。
• 序号：分包的序号。
• 分包大小：此分包的数据长度。
• 数据段：实际的数据内容。