套接字连接的大小（网络占用空间）是多少？答案

【问题标题】：What is the size (network footprint) of a socket connection?套接字连接的大小（网络占用空间）是多少？
【发布时间】：2012-06-05 01:09:13
【问题描述】：

出于好奇，在建立与端口的连接（使用 Java 套接字）时实际发送了多少数据。它是 Socket 对象的大小吗？ SocketConnection 对象？

【问题讨论】：

在建立连接时没有发送特定于 Java 的数据，因此这是一个与语言无关的问题。你真正想做什么？
这与 Socket 对象无关，因为它们只是 TCP/IP 协议的实现。您正在寻找的是 TCP/IP 开销。 *.com/q/2193321/84378 也有类似的问题。
我想知道是否有一种方法可以简单地通过切换连接来“脉冲”信息位。我不担心创建连接的开销，我更担心带宽..因为它受到严格限制。所以我正在考虑切换到远程服务器的连接以传输数据位。但我假设会有某种开销，只是想知道它是什么。使用 apache 中的 HTTP 类会容易得多，但我担心带宽占用本身......
“切换连接”是什么意思？网络开销如何与带宽无关？
@EJP，对不起我之前的帖子。看完下一篇文章，我明白了……

标签： sockets language-agnostic tcp

【解决方案1】：

您对 TCP 网络连接的理解似乎将它们与电路混为一谈。（可以理解，鉴于您的background。）

从物理的角度来看，没有连接这样的东西，只有数据包。通过TCP协议，两台设备同意建立逻辑（即软件）连接。客户端首先向远程主机发送数据（SYN），服务器将数据返回给客户端（SYN-ACK），客户端发送最终确认（ACK）来建立连接。 所有这些协商必然会消耗带宽，当您终止连接时，您必须协商一个全新的连接才能再次开始发送数据。

例如，我将从我的机器连接到本地 Web 服务器 192.168.1.2:80。

首先，我的机器发送一个 TCP SYN。这会通过线路发送 66 个字节：（标头以 | 分隔）

0000  00 24 8c a9 4c b4 00 1e  68 66 20 79 08 00|45 00   .$..L... hf y..E.
0010  00 34 53 98 40 00 80 06  00 00 c0 a8 01 0b c0 a8   .4S.@... ........
0020  01 02|36 0a 00 50 09 ef  3a a7 00 00 00 00 80 02   ..6..P.. :.......
0030  20 00 50 c8 00 00 02 04  05 b4 01 03 03 02 01 01    .P..... ........
0040  04 02                                              ..

前 14 个字节是 Ethernet frame，指定此数据包的目标 MAC 地址。这通常是上游路由器，但在这种情况下，服务器恰好在同一个交换机上，所以它是机器的MAC 地址，00:24:8c:a9:4c:b4。接下来是源（我的）MAC，以及有效负载类型（IP，0x0800）。接下来的 20 个字节是 IPv4 标头，然后是 32 个字节的 TCP 标头。

服务器以 62 字节的 SYN-ACK 响应：

0000  00 1e 68 66 20 79 00 24  8c a9 4c b4 08 00|45 00   ..hf y.$ ..L...E.
0010  00 30 69 b9 40 00 80 06  0d b1 c0 a8 01 02 c0 a8   .0i.@... ........
0020  01 0b|00 50 36 0a d3 ae  9a 73 09 ef 3a a8 70 12   ...P6... .s..:.p.
0030  20 00 f6 9d 00 00 02 04  05 b4 01 01 04 02          ....... ......

同样，14 字节的以太网报头、20 字节的 IP 报头和 28 字节的 TCP 报头。我发送一个 ACK：

0000  00 24 8c a9 4c b4 00 1e  68 66 20 79 08 00|45 00   .$..L... hf y..E.
0010  00 28 53 9a 40 00 80 06  00 00 c0 a8 01 0b c0 a8   .(S.@... ........
0020  01 02|36 0a 00 50 09 ef  3a a8 d3 ae 9a 74 50 10   ..6..P.. :....tP.
0030  fa f0 83 78 00 00                                  ...x..

14 + 20 + 20 = 54 字节通过线路（顺便说一句，这是 TCP 数据包可能的最小大小 - SYN 和 SYN-ACK 数据包更大，因为它们包含选项）。

这在线路上增加了 182 个字节来建立连接；现在我可以开始向服务器发送实际数据了：

0000  00 24 8c a9 4c b4 00 1e  68 66 20 79 08 00 45|00   .$..L... hf y..E.
0010  01 9d 53 9d 40 00 80 06  00 00 c0 a8 01 0b c0 a8   ..S.@... ........
0020  01 02|36 0a 00 50 09 ef  3a a8 d3 ae 9a 74 50 18   ..6..P.. :....tP.
0030  fa f0 84 ed 00 00|47 45  54 20 2f 20 48 54 54 50   ......GE T / HTTP
0040  2f 31 2e 31 0d 0a 48 6f  73 74 3a 20 66 73 0d 0a   /1.1..Ho st: fs..
...

14 个以太网 + 20 个 IP + 20 个 TCP + 数据，在本例中为 HTTP。

所以我们可以看到，建立一个 TCP 连接需要大约 182 个字节，而终止一个 TCP 连接需要额外的 162-216 个字节（取决于 4-way FIN ACK FIN ACK或更常见的 3 路 FIN FIN-ACK ACK 终止握手），增加近 400 个字节以通过断开和重新连接来“脉冲”连接。

与通过已建立的连接发送一个字节数据的 55 个字节相比，这显然是浪费。

您要做的是建立一个连接，然后根据需要发送数据。如果您真的带宽受限，您可以使用 UDP（它根本不需要握手，并且每个数据包的开销仅为 14 个以太网 + 20 个 IP + 8 个 UDP 字节），但随后您将面临使用不可靠传输的问题，并且必须自己处理丢失的数据包。

【讨论】：

同意。他似乎正在对不存在的拨号音进行某种调制。
非常感谢！！我很困惑，但你的回答真的让我明白了。 @EJP，是的......我正在考虑某种调制。我的动机是尝试发送数据而实际上不必包含任何数据...我想到的类比是无线电，您可以在其中调制幅度或频率...

【解决方案2】：

TCP 数据包的最小大小为 40 字节。创建一个连接需要三个交换的数据包，两个来自客户端，一个来自服务器，另外四个来关闭它，每个方向两个。连接交换中的最后一个数据包也可以包含数据，每个方向的关闭交换中的第一个数据包也可以包含数据，这可以稍微摊销它，就像下面@josh3736 的评论结合传出的 FIN 和 ACK 一样。

【讨论】：

如果我们谈论的是无线字节，您还需要考虑以太网帧开销，这会为每个数据包增加 14 个字节。此外，您可以通过 3 次 FIN FIN-ACK ACK 握手关闭 TCP 连接。
@josh3736 是的，谢谢，已编辑。但是，不确定这种情况到底有多“普遍”。我猜对传出的 ACK 进行 Nagling 会有所帮助。应用程序必须在 Nagle 间隔内获取 EOS 并关闭套接字作为响应，才能搭载它。