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Nagle 알고리즘

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Nagle알고리즘? 네트워크 상에 패킷의 수를 줄이기 위해 개발된 알고리즘

 

1. 일반 네트워크 통신방법

- 일반적인 통신알고리즘은 데이터는 패킷으로 만들어 보낸다는 것이며 수신호스트는 이에 대한 ACK를 보낸다는 것입니다. 예를 들어, A,B 두 호스트가 통신을 합니다. A B에게 'Nagle'라는 데이터를 보내기 원하면, 먼저 'N'이라는 데이터를 패킷으로 만들어 출력버퍼로 보냅니다. 그리고 ACK를 받고 안받고 관계없이 'a'를 패킷으로 만들어 보내고 이어서 'g', 'l', 'e' 각 데이터를 패킷으로 만들어 보낼 것입니다. 수신호스트로부터의 ACK가 언제 오는가는 전혀 관계가 없고언제 오든지 오기만 하면 되는 것입니다.

 

2. Nagle 알고리즘

- 네트웍에서 Nagle 알고리즘은 "가능하면 조금씩 여러 번 보내지 말고 한번에 많이 보내라(Effective TCP)" 라는 원칙을 기반으로 만들어진 알고리즘입니다.

- Nagle 알고리즘의 원리는 ACK를 받은 다음에 데이터를 보내고 ACK를 받을 때까지 출력버퍼의 데이터를 저장하였다가 ACK를 받으면 버퍼의 데이터를 모두 패킷으로 만들어 보낸다는 것입니다. 예를 들어 A 'N'이라는 데이터를 패킷으로 만들어 보내고, 계속해서 다음 데이터를 보내는 것이 아니라 출력버퍼로 보내어 저장시켜 둡니다. 그러다가 ACK가 오면 출력버퍼에 저장된 'agle'라는 데이터를 보냅니다.


- TCP 소켓은 Default Nagle 알고리즘을 적용하고 있습니다.

 

3. Nagle 알고리즘의 장단점

  - 장점네트워크의 효율성이 높아짐. (똑같은 데이터를 보내더라도 생산하는 패킷이 적음)

  - 단점 : 송신 호스트가 ACK를 받을 때까지 기다려야 하므로 전송 속도가 느려짐

 

4. Nagle 알고리즘의 중단

- 몇몇 네트웍 관련 프로그램에서는 네트웍의 전송량이나 부하보다는 빠른 응답속도를 더 중요시 여기는 상황이 있습니다. 그러한 때에는 TCP_NODELAY  라는 옵션을 사용하여 Nagle 알고리즘을 제거 할 수 있습니다.

 

- TCP_NODELAY 옵션이

     1(TRUE) : Nagle 알고리즘을 적용하지 않습니다.

     2(FALSE): Nagle 알고리즘을 적용합니다.

 

int opt_val = TRUE;

setsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &opt_val, sizeof(opt_val));

 

해당 옵션의 사용은 네트웍 부하를 극대화 시켜주면서 서버의 전체적인 성능을 무척 감소하기때문에 꼭 필요한 경우에만 매우 주의를 해서 사용해야 합니다.

- 전송은 작은 단위로 자주 이루어지지만 즉각적인 응답은 필요 없는 어플리케이션에서만 사용 되어야 합니다.(마우스 움직임 같은)

 

- Nagle 알고리즘은 리얼타임시스템에서의 제어와 특히나 인터렉티브한 키 입력을 하는 어플리케이션에서는 안 좋은 영향을 미칩니다. 선택적으로 Nagle 알고리즘을 통과하는 한가지 방법은 Out-of-bind 메시지 시스템을 쓰는 것입니다. 그러나 이것은 내용물에 제약이 있고 또 다른 문제(순서의 상실: loss of sequentiality)를 일으킬 수 있습니다.

 

출처: 모름


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