TCP 滑动窗口/TCP 接收和发送缓冲区/内核sock接收和发送缓冲区

一个socket在内核中有两个缓冲区，分别为接收和发送缓冲区。

struct sock {

……

struct sk_buff_head sk_receive_queue;—-接收队列

struct sk_buff_head sk_write_queue;——发送队列

……

}；

2. socket编程中可以通过以下API设置：

setsockopt( fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (void *)&sndbuf_len, len )
setsockopt( fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, (void *)&rcvbuf_len, len )

可以在proc文件下查看缓冲区的大小：

socket缓冲区默认大小：

/proc/sys/net/core/rmem_default 对应net.core.rmem_default

/proc/sys/net/core/wmem_default 对应net.core.wmem_default

上面是各种类型socket的默认读写缓冲区大小，然而对于特定类型的socket则可以设置独立的值覆盖默认值大小。例如tcp类型的socket就可以用/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem和tcp_wmem来覆盖。

socket缓冲区最大值：

/proc/sys/net/core/rmem_max 对应net.core.rmem_max

/proc/sys/net/core/wmem_max 对应net.core.wmem_max

gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/rmem_max
212992
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/wmem_max
212992
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/wmem_default
212992
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/rmem_default
212992

tcp 接收和发送缓冲区

TCP/IPV4内核参数：

TCP socket缓冲区大小是它自己控制而不是由core内核缓冲区控制。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem 对应net.ipv4.tcp_rmem

/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem 对应net.ipv4.tcp_wmem

以上是TCP socket的读写缓冲区的设置，每一项里面都有三个值，第一个值是缓冲区最小值，中间值是缓冲区的默认值，最后一个是缓冲区的最大值，虽然缓冲区的值不受core缓冲区的值的限制，但是缓冲区的最大值仍旧受限于core的最大值。

gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem
4096    87380   6291456
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem
4096    16384   4194304

socket 缓冲区与tcp 缓冲区的关系

socket缓冲区默认大小：

/proc/sys/net/core/rmem_default 对应net.core.rmem_default

/proc/sys/net/core/wmem_default 对应net.core.wmem_default

上面是各种类型socket的默认读写缓冲区大小，然而对于特定类型的socket则可以设置独立的值覆盖默认值大小。例如tcp类型的socket就可以用/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem和tcp_wmem来覆盖。

gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat rcvbuf_sendbuf_size.c
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
int sndbuf_len, rcvbuf_len;
socklen_t len;

fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (fd < 0)
perror("create socket error\n");

len = sizeof(int);
if (getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf_len, &len) < 0) {
perror("get sendbuf error\n");
}
printf("sndbuf_len = %d\n", sndbuf_len);
if (getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcvbuf_len, &len) < 0) {
perror("get sendbuf error\n");
}
printf("rcvbuf_len = %d\n", rcvbuf_len);
return 0;
}

编译运行：

gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>gcc -g rcvbuf_sendbuf_size.c -o rcvbuf_sendbuf_size -Wall
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>./rcvbuf_sendbuf_size
sndbuf_len = 16384
rcvbuf_len = 87380
单位应该都是字节

可见tcp socket的内核缓冲区大小被tcp缓冲区大小值覆盖了

gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/rmem_max
212992
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/wmem_max
212992
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/wmem_default
212992
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/core/rmem_default
212992gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem
4096    87380   6291456
gwwu@hz-dev8:~/unix_socket>cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem
4096    16384   4194304

tcp滑动窗口

tcp滑动窗口的大小就是接收缓冲区的大小，这个值通过TCP中的window size value字段发送给数据的发送方，以便发送方控制报文的发送量

TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小来提供。窗口大小为字节数，窗口起始于确认序号字段指明的值，这个值是接收端期望接收的字节。