网络基础—解决粘包问题

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-05-28 00:44 234阅读 0赞

**粘包问题**可以从缓冲区来看，后一包的数据的头部紧接着前一包数据的尾部，使得接收方不能准确的读取一包数据，也就是接收方多读或少读一包数据所造成的现象就是粘包现象。

> 粘包问题只会在TCP的长连接时才可能发送，因为TCP是面向字节流的，以流的方式处理数据，当长连接时才可能有多个数据报粘在一起的情况TCP所传输的数据是没有边界的。这不同于UDP提供基于消息的传输服务，其传输的数据是有边界的。TCP的发送方无法保证对等方每次接收到的是一个完整的数据包。

##### TCP粘包问题产生的原因 #####

1. SQ_SNDBUF 套接字本身有缓冲区大小的限制 （发送缓冲区、接受缓冲区）
     2. TCP传送的端 MSS大小限制
     3. 链路层也有MTU大小限制，如果数据包大于>MTU要在IP层进行分片，导致数据分割。
     4. TCP的流量控制和拥塞控制，也可能导致粘包
     5. 文章开始提到的TCP延迟确认机制等

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粘包既可能是发送方需要等待缓冲区满了之后才发送数据造成的，也有可能是接收方来不及接受缓冲区的包，造成多个包一
    起接受的现象. 
    
    发送方造成的粘包:
        粘包是由TCP协议本身造成的，TCP协议为了提高传输效率，发送方往往要收集足够多的数据后才发送出去，若是连
    续几次发送的数据都很少，通常TCP会根据算法把这些数据合成一个包然后发送出去，这样接收方就会出现粘包.
    
    接收方造成的粘包:
        接受方会把发送方的数据先放到缓冲区当中，应用程序再从缓冲区中取数据，若是下一包数据到达时前一包数据没有
    被应用取走，则下一包数据就黏在前一包的尾部. 应用程序根据预先设定的缓冲区的大小从系统接收缓冲区当中取
    数据，这样就一次提取了多个数据包.

##### 粘包问题的解决思路 #####

>  *  发送定长包，重写read和write函数，能够接收或发送固定字节长度的数据包；
>  *  包尾加上“\\r\\n”标记。FTP就是这么做的
>  *  在接收时，先接收4个字节的包头，里面包含了包体的长度信息。在根据此长度来接收包体数据

TCP粘包问题函数重写
    
    nread函数
    ssize_t readn(int fd,void *buf,size_t count)
    {
        int nleft = count;
        int nread;
        char *p =(char *)buf;
    
        while(nleft > 0)
        {
            nread = read(fd,p,nleft);
            if(nread < 0)
            {
                if(errno == EINTR)
                    continue;
                return -1;
            }
            else if(nread == 0)
            {
                return count-nleft; 
            }
            p += nread;
            nleft -= nread;
        }
        return count;
    
    }

writen函数
    ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count)
    {
        size_t nleft = count;
        ssize_t nwritten;
        char *p = (char *)buf;
    
        while (nleft > 0)
        {
    
            if ((nwritten = write(fd, p, nleft)) < 0)
            {
    
                if (errno == EINTR)
                    continue;
                return -1;
            }
    
            else if (nwritten == 0)
                continue;
    
            p += nwritten;
            nleft -= nwritten;
        }
    
        return count;
    
    }