Один из инженеров Amazon Web Services (AWS) [[https://brooker.co.za/blog/2024/05/09/nagle.html разобрал]] заблуждения, связанные с повышением эффективности передачи мелких сообщений при  использовании
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Nagle%27s_algorithm алгоритма Нейгла]], применяемого по умолчанию в TCP/IP стеке.

Рекомендации сводятся к отключению по умолчанию алгоритма Нейгла через выставление опции TCP_NODELAY для сетевых сокетов при помощи вызова  setsockopt.

   setsockopt(descriptor, SOL_TCP, TCP_NODELAY, &one, sizeof(one));

Алгоритм Нейгла позволяет агрегировать мелкие сообщения для снижения трафика  - приостанавливает отправку новых сегментов TCP до получения подтверждения о приёме ранее отправленных данных. Например, без применения агрегирования при отправке 1 байта, дополнительно отправляется 40 байтов с заголовками пакета. В современных условиях использование  алгоритма Нейгла приводит к заметному возрастанию задержек, неприемлемых для интерактивных и распределённых приложений.

Приводится три основных довода в пользу использования по умолчанию опции TCP_NODELAY, отключающей алгоритм Нейгла:

1. Несовместимость алгоритма Нейгла  с оптимизацией "delayed ACK", при которой ACK-ответ направляется не сразу, а после получения ответных данных. Проблема в том, что в алгоритме Нейгла поступление ACK-пакета является сигналом для отправки агрегированных данных, а если ACK-пакет не поступил, отправка выполняется при наступлении таймаута. Таким образом, возникает замкнутый круг и ACK-пакет как сигнал не работает, так как другая сторона не получает данные из-за их накопления на стороне отправителя, а отправитель не отправляет их до таймаута, так как не получает ACK-пакет.

2. RFC для алгоритма Нейгла принят в 1984 году и он не рассчитан на параметры современных высокоскоростных сетей и серверов в датацентрах, что приводит к возникновению проблем с отзывчивостью. Задержка между отправкой запроса и получением ответа (RTT) в современных сетях составляет 0.5 мс + несколько  миллисекунд при обмене данными между датацентрами в одном регионе + до сотни миллисекунд при отправке по всему миру. За эти миллисекунды современный сервер способен выполнить огромный объём работы.

3. Современные распределённые приложения давно не отправляют единичные байты данных, а агрегирование мелких данных обычно реализуется на уровне приложения. Даже если размер полезных данных составляет 1 байт, то, как правило, фактически размер отправляемой информации существенно возрастает после применения сериализации,  использования API-обвязок    в JSON и отправки с использованием TLS-шифрования. Экономия 40 байтов становится не столь актуальной.

URL: https://brooker.co.za/blog/2024/05/09/nagle.html
Обсуждается: http://www.opennet.me/tips/info/3249.shtml