TCP粘包和拆包

Tcp是个“流协议”,所谓流,就是没有界限的一连串数据,没有界限。TCP底层不了解业务数据的含义,它会根据TCP缓冲区的实际情况进行包的划分,所以业务上认为,一个完整的包可能被TCP拆分为多个包进行发送,也可能把多个小包封装成一个大的数据包进行发送,这就是所谓的TCP粘包和拆包问题。

粘包/拆包问题说明

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假设客户端分别发送了两个数据包,D1和D2给服务端,由于服务端一次读取到的字节数是不确定的,故可能存在以下情况:

  • 服务端分别收到了D1和D2,没有粘包和拆包

  • 服务端一次性收到了D1和D2,称为TCP粘包

  • 服务端两次读取到了两个数据包,第一次读到了D1的完整部分和D2的部分数据,第二次读到了D2的剩余部分。 这称为TCP拆包

  • 服务端两次读取到两个数据包,第一次是D1的部分,第二次是D1的剩余部分和D2的完整部分

也有可能D1和D2非常大,期间发生多次拆包。

粘包/拆包原因

  • 应用程序write写入的字节大小大于套接口缓冲区的大小
  • 进行MSS大小的TCP分段
  • 以太网帧的payload大于MTU进行IP分片
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粘包问题解决方案

由于底层无法理解上层的业务数据,所以底层是无法保证数据不被拆分和重组的。只能通过设计上层的协议栈来解决,业界的方案可归纳如下:

  • 消息定长,例如每个报文固定200字节,如果不够,空位补空格
  • 在包尾增加回车换行符进行分割,如FTP协议
  • 将消息分为消息头和消息体,消息头中包含消息的长度,字段等信息
  • 更复杂的应用层协议

最后

在学习Netty,这里摘抄《Netty权威指南》

参考

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