如果数据包较小,确实会导致网络层的开销相对增加,原因主要包括以下几点:
头部开销:
- 每个IP数据包都有一个头部,IPv4的头部通常为20字节(不含选项),而IPv6的头部通常为40字节。此外,UDP还有8字节的头部。对于每个数据包,无论其有效负载大小如何,这些固定大小的头部开销都是必须存在的。
- 如果有效载荷很小,相比于总的数据包大小,头部开销就会变得相对更大。例如,如果你发送一个100字节的数据包,其头部加上数据部分一共是128字节(以IPv4和UDP为例),那么有效负载只占到了总大小的78.1%。而如果有效载荷为1200字节,总体则为1228字节,那么有效负载只占到97.7%。
协议效率:
- 网络协议在处理小的数据包时,其管理和传输效率通常低于大数据包。尤其是在高延迟或者带宽受限的网络中,更大的数据包可以减少所需进行握手、确认等操作的次数。
CPU 和内存负担:
- 发送大量的小数据包会导致更多地调用协议栈处理这些包,从而增加了CPU和内存使用。这可能会影响整体性能,尤其是在高流量情况下。
拥塞控制与流量控制:
- 小数据包可能导致频繁发送和接收 ACK 确认消息,这样一来,会增加网络中的流量,不利于使用拥塞控制机制。
分片问题:
- 当通过路径MTU发现机制确定最大可接受的数据包大小时,如果传输的小于某个阈值,则有可能需要分片。虽然QUIC设计旨在避免这种情况,但在一些特殊场合,小型数据报仍然可能遭遇额外问题。
因此,为了优化网络性能,提高传输效率,建议使用适当尺寸的大型数据包,以减少无效开销并提高资源利用率。
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