「特定の通信手順」はDICOMという医療関連の規格なのですが、すでに多くの対応ソフトが
存在するので問題はこっち(自作)側で対応する必要があり、今回の質問となりました。

「TCP_NODELAY」は受信側が遅延ACKをやめて即ACKするためのものと思ってましたが、送信側が
ACK待ちしない為のものだったのですね。確かにこれならうまくいきそうです。
ただし、今回問題となったUnix系サーバとの接続テストは、次回何時やるか分からないので
実際の動作確認はすぐには取れそうにありません。