处理TCP数据包碎片

时间:2014-03-06 23:53:06

标签: c# sockets

对我来说,如果发生数据包碎片似乎非常模糊,因为我的本地测试从未发生这种情况,并且在通知我的应用程序我实际收到了一些信息之前,我不知道如何处理碎片数据包。< / p>

以下是我从连接的客户端套接字接收的方式

var asynchronousState = (AsynchronousState) ar.AsyncState; // AsynchronousState is an entity that Holds each connected socket's Buffer, IPEndPoint and so on...
try {
    Socket socket = asynchronousState.Socket;
    int length = socket.EndReceive(ar);
    if (0 != length) {
        if (null != ClientReceive) {
            var bytes = new byte[length];
            Array.Copy(asynchronousState.Buffer, bytes, length);
            ClientReceive(asynchronousState, bytes);
            Array.Clear(asynchronousState.Buffer, 0, asynchronousState.Buffer.Length);
        }
        if (socket.Connected) {
            socket.BeginReceive(asynchronousState.Buffer, 0, asynchronousState.Buffer.Length, SocketFlags.None, HandleAsyncReceive, asynchronousState);
            return;
        }
    }
    DisposeSocket(asynchronousState);
}
catch (SocketException exception) {
    if (exception.SocketErrorCode != SocketError.Disconnecting &&
        exception.SocketErrorCode != SocketError.NotConnected &&
        exception.SocketErrorCode != SocketError.ConnectionReset &&
        exception.SocketErrorCode != SocketError.ConnectionAborted &&
        exception.SocketErrorCode != SocketError.Shutdown) {
        Console.WriteLine(exception);
        Core.Logger.Log(exception);
    }

    DisposeSocket(asynchronousState);
}

我如何构建我的数据包

public class ExchangeMessage : PacketStructure //Packet Structure is a custom builder similar to `BinaryWrite/Reader` : This returns a byte[] or builds from a byte[]
{
    public int Length;
    public int Type;

    public byte[] PublicKey
    {
        get { return ReadArray(140, 4); }
        set { WriteArray(value, 4); }
    }

    public ExchangeMessage(byte[] receivedPacket) : base(receivedPacket) {}

    public ExchangeMessage(int length, int type) : base(length, type)
    {
        Length = length;
        Type = type;
    }
}

现在,每当我收到某些东西时,我就会调用ClientReceive事件处理程序,期望应用程序能够反序列化或重建我的数据包。 What if the packet was fragmented ?

我很困惑,因为通过研究这个话题,我发现其中有很多不同的意见,我对这个问题持怀疑态度 If you are building your Packet by yourself, it will not be fragmented!

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

套接字API不会为您提供数据包片段,只会提供完整的数据包。 TCP / IP堆栈将缓冲收到的片段,直到它有一个完整的数据包,如果某些片段丢失,整个数据包将被丢弃,并且必须完整地重新传输。

这是Path MTU检测提高性能的一个原因 - 它可以防止中间信道碎片以及相应的数据包错误率增加。发送较小的数据包将导致同样多的错误,但是整个丢失的数据包可以通过选择性ACK处理,这比丢弃部分数据包的接收片段要高效得多。

如果您使用的是较低级别的网络API,则可能会看到数据包碎片。


请注意,TCP数据包与1:1到send()个调用不对应。 Nagle算法可以将多个写入组合到单个数据包中,并且大于路径MTU的单个写入将生成多个数据包。我认为这正是鲍勃在评论中提到的。


碎片,数据包丢失和重传都在TCP / IP内部处理。您的应用程序不需要担心它。您的应用程序应将TCP套接字视为字节流。

您输入的字节以相同的顺序出现。需要多长时间以及一次出现多少都无法保证并且无法控制。

由于您希望将数据视为具有结构,而不仅仅是字节,因此您必须自己添加该结构。长度前缀和记录分隔符都是流行的方法。

例如,HTTP使用记录分隔符作为命令/响应和元数据。 HTTP命令和所有标头由\r\n分隔。缺点是如果数据中出现分隔符,则需要对其进行转义。 This example is borrowed from wikipedia

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 23 May 2005 22:38:34 GMT
Server: Apache/1.3.3.7 (Unix) (Red-Hat/Linux)
Last-Modified: Wed, 08 Jan 2003 23:11:55 GMT
ETag: "3f80f-1b6-3e1cb03b"
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 131
Accept-Ranges: bytes
Connection: close

<html>
<head>
  <title>An Example Page</title>
</head>
<body>
  Hello World, this is a very simple HTML document.
</body>
</html>

也使用长度前缀。 Content-Length标头给出了有效负载的长度。这允许任何字节出现在有效载荷中。