Nagle算法

根据创建者John Nagle命名。该算法用于对缓冲区内的一定数量的消息进行自动连接。该处理过程(称为Nagling)，通过减少必须发送的封包的数量，提高了网络应用程序系统的效率。Nagle算法，由Ford Aerospace And Communications Corporation Congestion Control in IP/TCP internetworks(IETF RFC 896)(1984)定义，最初是用于缓冲Ford的私有TCP/IP网络拥塞情况，不过被广泛传播开来。

Nagle的文档定义了一种他称之为小封包问题的解决方法。当某个应用程序每次只产生一字节的数据，就会导致网络由于这样的小封包而过载（该情况通常被称为“发送端SB窗口并发症”），从而产生该问题。一个源自键盘的单一字符－1字节的数据－可能导致一个41字节的封包被传送，该封包包含了1字节的有用数据和40字节的头部数据。这种4000%过载的情况，在像APRANET这样只有很轻负载的网络中是可以接受的，但在像Ford这样的负载很重的网络中，可能强制重传，导致封包丢失，并且通过过度拥挤交换节点和网关降低了传播速度。更进一步，当连接被丢弃时，吞吐量可能被降低。Nagle算法－通常的实现方法是在一个TCP程序中插入两行代码－在发送方，对标识为没有回应的数据进行缓冲（存储）(这句怪怪的，其实应该是对未发送数据按顺序进行缓冲，在发送时进行拼接)。顺序发送的数据将被保持到接收到被标识数据的回应或者一整包有价值的数据需要被发送。

虽然Nagle算法用于解决Ford网络内产生的问题，但同样的问题也出现在APRANet。通过网络，Nagling被广泛实现，包括internet，并且产生了巨大的效用－虽然某些时候在高交互性环境如一些C/S情况下不希望进行该处理。在这种情况下，可以通过TCP_NODELAY套接字选项关闭Nagling。

注：Nagle虽然解决了小封包问题，但也导致了较高的不可预测的延迟，同时降低了吞吐量。 

原文参见：http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0,,sid7_gci754347,00.html

CP有一个Nagle算法是用来提高TCP传输性能，主要是防止在对方窗口很小的情况下发送很少字节的包，来减少网络上不必要的数据包来提高internet的性能。详细信息参见TCP相关介绍。

由于Nagle算法的存在，在某些时候导致小的及时传输的数据包不能被迅速的传递到对方，从而造成应用程序的性能问题，但如果将Nagle的算法Disable了，那么有些时候会出现1个有效字节40个包头（IP头+TCP头）的这样低效的包，增加网络负担从而影响网络性能。那么怎么办来，最好的办法就是我需要使用Nagle算法的时候就需要，不需要的时候就不需要。那么或许你会说只要不停的Disable和Enable哪个TCP的Nagle算法不就行了吗？或许你以为是个不错的答案，但对于一个需要高性能的网络应用程序来说这么做是不合适的，每次调用setsockopt函数需要从用户态到核心态（Windows操作系统）切换，这是非常耗费CPU时钟的，不是一个明智的办法，那么到底怎么办？

实际上这就的你动手来自己实现以下Nagle算法了。实际上Nagle算法并不是很复杂，他的主要职责是数据的累积，实际上有两个门槛：一个就是缓冲区中的字节数达到了一定量，另一个就是等待了一定的时间（一般的Nagle算法都是等待200ms）；这两个门槛的任何一个达到都必须发送数据了。一般情况下，如果数据流量很大，第二个条件是永远不会起作用的，但当发送小的数据包时，第二个门槛就发挥作用了，防止数据被无限的缓存在缓冲区不是好事情哦。了解了TCP的Nagle算法的原理之后我们可以自己动手来实现一个类似的算法了，在动手之前我们还要记住一个重要的事情，也是我们动手实现Nagle算法的主要动机就是我想要紧急发送数据的时候就要发送了，所以对于上面的两个门槛之外还的增加一个门槛就是紧急数据发送。现在可以开始工作了，我们这里主要给出思路：

1. 首先我们必须在SOCKET之上再建立一层，来定义我们的自己的传输控制，我们的Nagle算法也是在这层里面实现的。
2. Disable哪个TCP的Nagle算法，都自己动手写了，要它干吗
3. 使用Select函数来查看是否可以发送数据，当然我们实质是否可写的fd_set的时候需要加入我们的三个门槛，首先是按照字节和紧急数据来检查，一般情况下这两个条件就搞定了，然后再按照时间来决定。我们可是使用一个累积字节记数器和一个等待时间计时器。累积字节记数器在每次添加数据到我们的控制层的时候就累加一下，发送完毕的时候减去响应的字节数；而计时器在第一次将数据提交给控制层的时候启动（可以使用Windows的GetTickcount来得到当前的时间），然后在每次发送数据完毕的时候重新复位一下。
4. 实际上这样就已经实现了Nagle算法，而且不需要经常调用GetTickCount而降低了系统的性能。