解决TCP网络传输“粘包”问题

核心提示： 2．实验硬件环境：服务器：pentium 350 微机客户机：pentium 166微机网络平台：由10兆共享式hub连接而成的局域网3．实验软件环境：操作系统：windows 98编程语言：visual c++ 5.04．主要线程编程采用多线程方式，服务器端共有两个线程：发送数据线程、发

2．实验硬件环境：

服务器：pentium 350 微机

客户机：pentium 166微机

网络平台：由10兆共享式hub连接而成的局域网

3．实验软件环境：

操作系统：windows 98

编程语言：visual c++ 5.0

4．主要线程

编程采用多线程方式，服务器端共有两个线程：发送数据线程、发送统计显示线程。客户端共有三个线程：接收数据线程、接收预处理粘包线程、接收统计显示线程。其中，发送和接收线程优先级设为thread_priority_time_critical（最高优先级），预处理线程优先级为thread_priority_above_normal（高于普通优先级），显示线程优先级为thread_priority_normal（普通优先级）。

实验发送数据的数据结构如图5所示：

图5

5．分包算法

针对三种不同的粘包现象，分包算法分别采取了相应的解决办法。其基本思路是首先将待处理的接收数据流（长度设为m）强行转换成预定的结构数据形式，并从中取出结构数据长度字段，即图5中的n，而后根据n计算得到第一包数据长度。

1)若n<m，则表明数据流包含多包数据，从其头部截取n个字节存入临时缓冲区，剩余部分数据依此继续循环处理，直至结束。

2)若n=m，则表明数据流内容恰好是一完整结构数据，直接将其存入临时缓冲区即可。

3)若n>m，则表明数据流内容尚不够构成一完整结构数据，需留待与下一包数据合并后再行处理。

对分包算法具体内容及软件实现有兴趣者，可与作者联系。

四、实验结果分析

实验结果如下：

1．在上述实验环境下，当发送方连续发送的若干包数据长度之和小于1500b时，常会出现粘包现象，接收方经预处理线程处理后能正确解开粘在一起的包。若程序中设置了“发送不延迟”：（setsockopt (socket_name，ipproto_tcp，tcp_nodelay，(char *) &on，sizeof on) ，其中on=1），则不存在粘包现象。

2．当发送数据为每包1kb～2kb的不定长数据时，若发送间隔时间小于10ms，偶尔会出现粘包，接收方经预处理线程处理后能正确解开粘在一起的包。

3．为测定处理粘包的时间，发送方依次循环发送长度为1.5kb、1.9kb、1.2kb、1.6kb、1.0kb数据，共计1000包。为制造粘包现象，接收线程每次接收前都等待10ms，接收缓冲区设为5000b，结果接收方收到526包数据，其中长度为5000b的有175包。经预处理线程处理可得到1000包正确数据，粘包处理总时间小于1ms。

实验结果表明，TCP粘包现象确实存在，但可通过接收方的预处理予以解决，而且处理时间非常短（实验中1000包数据总共处理时间不到1ms），几乎不影响应用程序的正常工作。