如果一个 TCP 连接的一端启用了 Nagle‘s Algorithm，而另一端启用了 TCP Delayed Ack，而发送的数据包又比较小，则可能会出现这样的情况：发送端在等 待接收端对上一个packet 的 Ack 才发送当前的 packet，而接收端则正好延迟了 此 Ack 的发送，那么这个正要被发送的 packet 就会同样被延迟。当然 Delayed Ack 是有个超时机制的，而默认的超时正好就是40ms。

1.Delayed Ack

tcp协议规定在接受到数据段时需要向对方发送一个确认,但如果只是单纯的发送一个确认,代价会比较高(20字节的ip首部,20字节的tcp首部),最好能附带响应数据一起发送给对 方.所以tcp在何时发送ack给对方有以下规定:

1) 当有响应数据要发送时,ack会随响数据立即发送给对方.

2) 如果没有响应数据,ack的发 送将会有一个延迟,以等待看是否有响应数据可以一起发送 ,这称是"Delayed Ack".但这个延迟最多不会超过500ms,一般为200ms.如果在200ms内有数据要发送,那么ack会随数据一起立即发送给对方.注意这里的延迟200ms,不是指的从接受到对方数据到发送ack的最长等待时间差.而是指的内核启动的一个定时器,它每隔200ms就查看下是否有ack要发送.例如:假设定时器在0ms时启动,对方的数据段在

185ms时到达,那么ack最迟会在200ms时发送,而不是385ms时发送.

3) 如果在等待发送ack期间,对方的第二个数据段又到达了,这时要立即发送ack.但是如果对方的三个数据段相继 到达,那么第二个数据段到达时ack立即发送,但第三个数据段到达时是否立即发送,则取决于上面两条.

2.Nagle Algorithm

当tcp协议用来传输小的数据段时代码是很高的,并且如果传输是在广域网上,那可能就会引起网络拥塞.Nagle算法就是用来解决这个问题.该算法要求一个TCP连接上最多只能有一个未被确认(未收到Ack确认)的未完成的小分组，在该分组的确认到达之前不能发送其他的小分组。相反TCP收集这些少量的分组，并在确认到来时以一 个分组的方式发出去.Host Requirements RFC声明TCP必须实现Nagle算法，但必须为应用提供一种方法来关闭该算法在某个连接上执行。

纳格算法是合并(coalescing)一定数量的输出资料后一次送出。特别的是，只要有已送出的封包尚未确认，传送者会持续缓冲封包，直到累积一定数量的资料才送出。

算法如下如下：

if 有新资料要传送

if 讯窗大小 >= MSS and 可传送的资料 >= MSS

    立刻传送完整MSS大小的segment

else

     if  管线中有尚未确认的资料

         在下一个确认(ACK)封包收到前，将资料排进缓冲区伫列

     else

         ( MSS=最大segment大小)

为什么要同时介绍这两个知识呢？

因为这两个技术同时使用的话会出现问题，下面来看一下问题的出现场景:

A 和B进行数据传输 :  A运行Nagle算法，B运行delayed ACK算法

1. A->B 发一个packet(数据包), B不回应，delay ACK

2. A-> 再发一个packet(数据包)

3. B收到第二个packet(数据包)，这时候会回应第一个packet(数据包)，即第一个ACK

4. 假设这时候A里的数据已经

此时问题就来了，因为A没有收到第二个packet的ACK确认，同时数据

当然我们从上面可以看到这种等待机制还是有副作用的，那就是需要等待：一项数据表明：

在以太网上,传输100000字节仅需1ms,但由于delayed ack和nagle的作用却要花费201ms,这显然对程序的效率产生了很大影响.

TCP/IP协议中，无论发送多少数据，总是要在数据前面加上协议头，同时，对方接收到数据，也需要发送ACK表示确认。为了尽可能的利用网络带宽，TCP总是希望尽可能的发送足够大的数据。（一个连接会设置MSS参数，因此，TCP/IP希望每次都能够以MSS尺寸的数据块来发送数据）。

Nagle算法就是为了尽可能发送大块数据，避免网络中充斥着许多小数据块。

Nagle算法的基本定义是任意时刻，最多只能有一个未被确认的小段。

所谓“小段”，指的是小于MSS尺寸的数据块，

所谓“未被确认”，是指一个数据块发送出去后，没有收到对方发送的ACK确认该数据已收到。

举个例子，比如之前的blog中的实验，一开始client端调用socket的write操作将一个int型数据(称为A块)写入到网络中，由于此时连接是空闲的（也就是说还没有未被确认的小段），因此这个int型数据会被马上发送到server端，接着，client端又调用write操作写入‘/r/n’（简称B块），这个时候，A块的ACK没有返回，所以可以认为已经存在了一个未被确认的小段，所以B块没有立即被发送，一直等待A块的ACK收到（大概40ms之后），B块才被发送。整个过程如图所示：

这里还隐藏了一个问题，就是A块数据的ACK为什么40ms之后才收到？这是因为TCP/IP中不仅仅有nagle算法，还有一个ACK延迟机制。当Server端收到数据之后，它并不会马上向client端发送ACK，而是会将ACK的发送延迟一段时间（假设为t），它希望在t时间内server端会向client端发送应答数据，这样ACK就能够和应答数据一起发送，就像是应答数据捎带着ACK过去。在我之前的时间中，t大概就是40ms。这就解释了为什么'/r/n'(B块)总是在A块之后40ms才发出。

如果你觉着nagle算法太捣乱了，那么可以通过设置TCP_NODELAY将其禁用。当然，更合理的方案还是应该使用一次大数据的写操作，而不是多次小数据的写操作。