• Socket 基础/进阶-2


    what is 粘包?

      !!! : 只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包

      socket收发消息的原理:

      

      

      应用程序所看到的数据是一个整体,或说是一个流(stream),一条消息有多少字节对应用程序是不可见的,因此TCP协议是面向流的协议,这也是容易出现粘包问题的原因。而UDP是面向消息的协议,每个UDP段都是一条消息,应用程序必须以消息为单位提取数据,不能一次提取任意字节的数据,这一点和TCP是很不同的。怎样定义消息呢?可以认为对方一次性write/send的数据为一个消息,需要明白的是当对方send一条信息的时候,无论底层怎样分段分片,TCP协议层会把构成整条消息的数据段排序完成后才呈现在内核缓冲区。

      例如基于tcp的套接字客户端往服务端上传文件,发送时文件内容是按照一段一段的字节流发送的,在接收方看了,根本不知道该文件的字节流从何处开始,在何处结束.

      SO  所谓粘包问题主要还是因为接收方不知道消息之间的界限,不知道一次性提取多少字节的数据所造成的。

      此外,发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的,TCP为提高传输效率,发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少,通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去,这样接收方就收到了粘包数据。

      TCP(transport control protocol,传输控制协议)是面向连接的,面向流的,提供高可靠性服务。收发两端(客户端和服务器端)都要有一一成对的socket,
    因此,发送端为了将多个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化方法(Nagle算法),将多次间隔较小且数据量小的数据,合并成一个大的数据块,然后进行封包。
    这样,接收端,就难于分辨出来了,必须提供科学的拆包机制。 即面向流的通信是无消息保护边界的。 UDP(user datagram protocol,用户数据报协议)是无连接的,面向消息的,提供高效率服务。
    不会使用块的合并优化算法,, 由于UDP支持的是一对多的模式,所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包,在每个UDP包中就有了消息头(消息来源地址,端口等信息),
    这样,对于接收端来说,就容易进行区分处理了。 即面向消息的通信是有消息保护边界的。 tcp是基于数据流的,于是收发的消息不能为空,这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制,防止程序卡住,而udp是基于数据报的,即便是你输入的是空内容(直接回车),
    那也不是空消息,udp协议会帮你封装上消息头,实验略

      udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的数据就算完成,若是y>x数据就丢失,这意味着udp根本不会粘包,但是会丢数据,不可靠.


    tcp的协议数据不会丢,没有收完包,下次接收,会继续上次继续接收,己端总是在收到ack时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的,但是会粘包。

    发生粘包情况:

      发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据了很小,会合到一起,产生粘包)

     1 服务端:
     2 
     3 #_*_coding:utf-8_*_
     4 __author__ = 'Linhaifeng'
     5 from socket import *
     6 ip_port=('127.0.0.1',8080)
     7 
     8 tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     9 tcp_socket_server.bind(ip_port)
    10 tcp_socket_server.listen(5)
    11 
    12 
    13 conn,addr=tcp_socket_server.accept()
    14 
    15 
    16 data1=conn.recv(10)
    17 data2=conn.recv(10)
    18 
    19 print('----->',data1.decode('utf-8'))
    20 print('----->',data2.decode('utf-8'))
    21 
    22 conn.close()
    23 
    24 
    25 
    26 客户端
    27 
    28 #_*_coding:utf-8_*_
    29 __author__ = 'Linhaifeng'
    30 import socket
    31 BUFSIZE=1024
    32 ip_port=('127.0.0.1',8080)
    33 
    34 s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    35 res=s.connect_ex(ip_port)
    36 
    37 
    38 s.send('hello'.encode('utf-8'))
    39 s.send('feng'.encode('utf-8'))
    View Code

      接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收(客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包) 

     1 服务端
     2 
     3 #_*_coding:utf-8_*_
     4 __author__ = 'Linhaifeng'
     5 from socket import *
     6 ip_port=('127.0.0.1',8080)
     7 
     8 tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     9 tcp_socket_server.bind(ip_port)
    10 tcp_socket_server.listen(5)
    11 
    12 
    13 conn,addr=tcp_socket_server.accept()
    14 
    15 
    16 data1=conn.recv(2) #一次没有收完整
    17 data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的
    18 
    19 print('----->',data1.decode('utf-8'))
    20 print('----->',data2.decode('utf-8'))
    21 
    22 conn.close()
    23 
    24 
    25 
    26 客户端
    27 
    28 #_*_coding:utf-8_*_
    29 __author__ = 'Linhaifeng'
    30 import socket
    31 BUFSIZE=1024
    32 ip_port=('127.0.0.1',8080)
    33 
    34 s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    35 res=s.connect_ex(ip_port)
    36 
    37 
    38 s.send('hello feng'.encode('utf-8'))
    View Code

    注意几点

      

    1.   tcp是可靠传输,udp是不可靠传输
    
    2.   send(字节流)和recv(1024)及sendall
    
        recv里指定的1024意思是从缓存里一次拿出1024个字节的数据
    send的字节流是先放入己端缓存,然后由协议控制将缓存内容发往对端,如果待发送的字节流大小大于缓存剩余空间,那么数据丢失,用sendall就会循环调用send,数据不会丢失

    参考: http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6129246.html#_label8

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/MR-allen/p/10472817.html
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