粘包問題詳情
1、只有TCP有粘包現象,UDP永遠不會粘包
你的程序實際上無權直接操作網卡的,你操作網卡都是通過操作系統給用戶程序暴露出來的接口,那每次你的程序要給遠程發數據時,其實是先把數據從用戶態copy到內核態,這樣的操作是耗資源和時間的,頻繁的在內核態和用戶態之前交換數據勢必會導致發送效率降低,因此socket為提高傳輸效率,發送方往往要收集到足夠多的數據后才發送一次數據給對方。若連續幾次需要send的數據都很少,通常TCPsocket會根據優化算法把這些數據合成一個TCP段后一次發送出去,這樣接收方就收到了粘包數據。
2、首先需要掌握一個socket收發消息的原理
發送端可以是1k,1k的發送數據而接受端的應用程序可以2k,2k的提取數據,當然也有可能
是3k或者多k提取數據,也就是說,應用程序是不可見的,因此TCP協議是面來那個流的協議,
這也是容易出現粘包的原因而UDP是面向無連接的協議,每個UDP段都是一條消息,應用程序必
須以消息為單位提取數據,不能一次提取任一字節的數據,這一點和TCP是很同的。怎樣定義
消息呢?認為對方一次性write/send的數據為一個消息,需要命的是當對方send一條信息的
時候,無論鼎城怎么樣分段分片,TCP協議層會把構成整條消息的數據段排序完成后才呈現在內核緩沖區。
例如基于TCP的套接字客戶端往服務器端上傳文件,發送時文件內容是按照一段一段的字節流發送的,
在接收方看來更笨不知道文件的字節流從何初開始,在何處結束。
3、粘包的原因
3-1直接原因
所謂粘包問題主要還是因為接收方不知道消息之間的界限,不知道一次性提取多少字節的數據所造成的
3-2根本原因
發送方引起的粘包是由TCP協議本身造成的,TCP為提高傳輸效率,發送方往往要收集到足夠多的數據后才發送一個TCP段。若連續幾次需要send的數據都很少,通常TCP會根據優化算法把這些數據合成一個TCP段后一次發送出去,這樣接收方就收到了粘包數據。
3-3總結
TCP(transportcontrolprotocol,傳輸控制協議)是面向連接的,面向流的,提供高可靠性服務。收發兩端(客戶端和服務器端)都要有一一成對的socket,因此,發送端為了將多個發往接收端的包,更有效的發到對方,使用了優化方法(Nagle算法),將多次間隔較小且數據量小的數據,合并成一個大的數據塊,然后進行封包。這樣,接收端,就難于分辨出來了,必須提供科學的拆包機制。即面向流的通信是無消息保護邊界的。
UDP(userdatagramprotocol,用戶數據報協議)是無連接的,面向消息的,提供高效率服務。不會使用塊的合并優化算法,,由于UDP支持的是一對多的模式,所以接收端的skbuff(套接字緩沖區)采用了鏈式結構來記錄每一個到達的UDP包,在每個UDP包中就有了消息頭(消息來源地址,端口等信息),這樣,對于接收端來說,就容易進行區分處理了。即面向消息的通信是有消息保護邊界的。
tcp是基于數據流的,于是收發的消息不能為空,這就需要在客戶端和服務端都添加空消息的處理機制,防止程序卡住,而udp是基于數據報的,即便是你輸入的是空內容(直接回車),那也不是空消息,udp協議會幫你封裝上消息頭,實驗略
udp的recvfrom是阻塞的,一個recvfrom(x)必須對唯一一個sendinto(y),收完了x個字節的數據就算完成,若是y>x數據就丟失,這意味著udp根本不會粘包,但是會丟數據,不可靠
tcp的協議數據不會丟,沒有收完包,下次接收,會繼續上次繼續接收,己端總是在收到ack時才會清除緩沖區內容。數據是可靠的,但是會粘包。
以上內容為大家介紹了pythonsocket網絡編程之粘包問題詳解,希望對大家有所幫助,如果想要了解更多Python相關知識,請關注IT培訓機構:千鋒教育。