TCP的发送缓冲区和接收缓冲区
TCP的发送缓冲区和接收缓冲区
TCP协议是作用是用来进行端对端数据传送的,那么就会有发送端和接收端,在操作系统有两个空间即user space和kernal space。
每个Tcp socket连接在内核中都有一个发送缓冲区和接收缓冲区,TCP的全双工的工作模式以及TCP的流量(拥塞)控制便是依赖于这两个独立的buffer以及buffer的填充状态。
单工:只允许甲方向乙方传送信息,而乙方不能向甲方传送 ,如汽车单行道。
半双工:半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生,甲方可以向乙方传送数据,乙方也可以向甲方传送数据,但不能同时进行,如一条窄马路同一时间只能允许一个车通行。
全双工:同时允许数据在两个方向上同时传输,它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。
一个socket的两端,都会有send和recv两个方法,如client发送数据到server,那么就是客户端进程调用send发送数据,而send的作用是将数据拷贝进入socket的内核发送缓冲区之中,然后send便会在上层返回。
也就是说send()方法返回之时,数据不一定会
发送到对端即服务器上去(和write写文件有点类似),send()仅仅是把应用层buffer的数据拷贝进socket的内核发送buffer中,发送是TCP的事情,和send其实没有太大关系。
接收缓冲区把数据缓存入内核,等待recv()读取,recv()所做的工作,就是把内核缓冲区中的数据拷贝到应用层用户的buffer里面,并返回。若应用进程一直没有调用recv()进行读取的话,此数据会一直缓存在相应socket的接收缓冲区内。对于TCP,如果应用进程一直没有读取,接收缓冲区满了之后,发生的动作是:收端通知发端,接收窗口关闭(win=0)。这个便是滑动窗口的实现。保证TCP套接口接收缓冲区不会溢出,从而保证了TCP是可靠传输。因为对方不允许发出超过所通告窗口大小的数据。 这就是TCP的流量控制,如果对方无视窗口大小而发出了超过窗口大小的数据,则接收方TCP将丢弃它
TCP/UDP的接收缓冲区和发送缓冲区
1、TCP. SO_RCVBUF & TCP. SO_SNDBUF
每个TCP socket在内核中都有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区,TCP的全双工的工作模式以及TCP的流量(拥塞)控制便是依赖于这两个独立的buffer以及buffer的填充状态。
1.1 接收端冲区
接收缓冲区把数据缓存入内核,应用进程一直没有调用recv()进行读取的话,此数据会一直缓存在相应socket的接收缓冲区内。不管进程是否调用recv()读取socket,对端发来的数据都会经由内核接收并且缓存到socket的内核接收缓冲区之中。
recv(),就是把内核缓冲区中的数据拷贝到应用层用户的buffer里面,并返回;
1.2发送缓冲区
进程调用send()发送的数据的时候,最简单情况(也是一般情况),将数据拷贝进入socket的内核发送缓冲区之中,然后send便会在上层返回。换句话说,send()返回之时,数据不一定会发送到对端去(和write写文件有点类似)。
send(),仅仅是把应用层buffer的数据拷贝进socket的内核发送buffer中,发送是TCP的事情,和send其实没有太大关系。
1.3 实际应用
接收缓冲区被TCP和UDP用来缓存网络上来的数据,一直保存到应用进程读走为止。
对于TCP,如果应用进程一直没有读取,接收缓冲区满了之后,发生的动作是:接收端通知发发端,接收窗口关闭(win=0)。这个便是滑动窗口的实现。保证TCP套接口接收缓冲区不会溢出,从而保证了TCP是可靠传输。因为对方不允许发出超过所通告窗口大小的数据。 这就是TCP的流量控制,如果对方无视窗口大小而发出了超过窗口大小的数据,则接收方TCP将丢弃它。
1.4 问题
能发出多少TCP包以及每个包承载多少数据,除了受到自身服务器配置和环境带宽影响,对端的接收状态也能影响你的发送状况。
查看测试机的socket发送缓冲区大小,如图1所示:
第一个值是一个限制值,socket发送缓存区的最少字节数;
第二个值是默认值;
第三个值是一个限制值,socket发送缓存区的最大字节数;
根据实际测试,发送缓冲区的尺寸在默认情况下的全局设置是16384字节,即16k。
proc文件系统下的值和sysctl中的值都是全局值,应用程序可根据需要在程序中使用setsockopt()对某个socket的发送缓冲区尺寸进行单独修改。
解决思路:通过合理的设置“TCP.SO_RCVBUF & TCP.SO_SNDBUF”来提高系统的吞吐量以及快速检测tcp链路的连通性; 这两个选项就是来设置TCP连接的两个buffer尺寸的。
2、UDP接收缓冲区
每个UDP socket都有一个接收缓冲区,没有发送缓冲区,从概念上来说就是只要有数据就发,不管对方是否可以正确接收,所以不缓冲,不需要发送缓冲区。
UDP:当套接口接收缓冲区满时,新来的数据报无法进入接收缓冲区,此数据报就被丢弃。UDP是没有流量控制的;快的发送者可以很容易地就淹没慢的接收者,导致接收方的UDP丢弃数据报。
3、总结
这也是TCP可靠,UDP不可靠的表现。