一次简单的 HTTP 调用，为什么时延这么大？抓个包分析下

试想假如应用措施每次发生 1 个字节的数据，然后这 1 个字节数据又以收集数据包的情势发送到远端处事器，那么就很轻易导致收集因为太多的数据包而过载。在这种典范环境下，传送一个只拥有1个字节有用数据的数据包，却要耗费 40 个字节长包头(即 IP 头部 20 字节 + TCP 头部 20 字节)的特殊开销，这种有用载荷(payload)的操作率是极其低下。

Nagle 算法的内容较量简朴，以下是伪代码：

if there is new data to send  
if the window size >= MSS and available data is >= MSS  
send complete MSS segment now  
else  
if there is unconfirmed data still in the pipe  
enqueue data in the buffer until an acknowledge is received  
else 
send data immediately  
end if 
end if 
end if 

详细的做法就是：

• 假如发送内容大于便是 1 个 MSS， 当即发送;
• 假如之前没有包未被 ACK， 当即发送;
• 假如之前有包未被 ACK， 缓存发送内容;
• 假如收到 ACK， 当即发送缓存的内容。(MSS 为 TCP 数据包每次可以或许传输的最大数据分段)

5.3 Delayed ACK 又是什么玩意?

各人都知道 TCP 协议为了担保传输的靠得住性，划定在接管到数据包时必要向对方发送一个确认。只是纯真的发送一个确认，价钱会较量高(IP 头部 20 字节 + TCP 头部 20 字节)。TCP Delayed ACK(耽误确认)就是为了全力改进收集机能，来办理这个题目的，它将几个 ACK 相应组合合在一路成为单个相应，可能将 ACK 相应与相应数据一路发送给对方，从而镌汰协议开销。

详细的做法是：

• 当有相应数据要发送时，ACK 会随相应数据当即发送给对方;
• 假如没有相应数据，ACK 将会耽误发送，以守候看是否有相应数据可以一路发送。在 Linux 体系中，默认这个耽误时刻是 40ms;
• 假如在守候发送 ACK 时代，对方的第二个数据包又达到了，这时要当即发送 ACK。可是假如对方的三个数据包相继达到，第三个数据段达到时是否当即发送 ACK，则取决于以上两条。

5.4 Nagle 与 Delayed ACK 一路会产生什么化学回响?

Nagle 与 Delayed ACK 都能进步收集传输的服从，但在一路会好意办坏事。譬喻，以下这个场景：

A 和 B 举办数据传输 : A 运行 Nagle 算法，B 运行 Delayed ACK 算法。

假如 A 向 B 发一个数据包，B 因为 Delayed ACK 不会当即相应。而 A 行使 Nagle 算法，A 就会一向等 B 的 ACK，ACK 不来一向不发送第二个数据包，假如这两个数据包是应对统一个哀求，那这个哀求就会被延伸了 40ms。

5.5 抓个包玩玩吧

我们来抓个包验证下吧，在后端HTTP处事上执行以下剧本，就可以轻松完成抓包进程。

and 
 host  
10.48 
. 
159.165 
 -s  
0 
 -w traffic.pcap 

如下图，这是行使 Wireshark 说明包内容的展示，红框内是一个完备的 POST 哀求处理赏罚进程，看 130 序号和 149 序号之间相差 40ms(0.1859 - 0.1448 = 0.0411s = 41ms)，这个就是 Nagle 与 Delayed ACK 一路发送的化学回响，个中 10.48.159.165 运行的是 Delayed ACK，10.22.29.180 运行的是 Nagle 算法。10.22.29.180 在等 ACK，而 10.48.159.165 触发了 Delayed ACK，这样傻傻等了 40ms。

这也就表明白为什么测试情形耗时是 39.2ms，由于大部门都被 Delayed ACK 的 40ms 给延伸了。

可是当地复现时，为什么当地测试的均匀时延是 55ms，而不是 ping 的时延 26ms?我们也来抓个包吧。

如下图，红框内是一个完备的 POST 哀求处理赏罚进程，看 8 序号和 9 序号之间相差 25ms 阁下，再减去收集延时约是ping延时的一半 13ms，因此 Delayed Ack 约 12ms 阁下(因为当地是 MAC 体系与 Linux 有些差别)。

1. Linux 行使的是 /proc/sys/net/ipv4/tcp_delack_min 这个体系设置来节制 Delayed ACK 的时刻，Linux 默认是 40ms； 
2.MAC 是通过 net.inet.tcp.delayed_ack 体系设置来节制 Delayed ACK 的。 
delayed_ack=0 responds after every packet (OFF) 
delayed_ack=1 always employs delayed ack, 6 packets can get1 ack 
delayed_ack=2immediate ack after 2ndpacket, 2 packets per ack (Compatibility 
Mode) 
delayed_ack=3should autodetect when to employ delayed ack, 4packets per ack. (DEFAULT)配置为 0 暗示榨取耽误 ACK，配置为 1 暗示老是耽误 ACK，配置为 2 暗示每两个数据包回覆一个 ACK，配置为 3 暗示体系自动探测回覆 ACK 的机缘。 

5.6 为什么 TCP_NODELAY 可以或许办理题目?

TCPNODELAY 封锁了 Nagle 算法，纵然上个数据包的 ACK 没有达到，也会发送下个数据包，进而冲破 Delayed ACK 造成的影响。一样平常在收集编程中，凶猛提议开启 TCPNODELAY，来晋升相应速率。

虽然也可以通过 Delayed ACK 干系体系的设置来办理题目，但因为必要修改呆板设置，很不利便，因此，这种方法不太保举。

6. 总结

（编辑：湖南网）

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