请教关于UDP的一个问题

wiseker

原帖由 scutan 于 2008-8-25 20:37 发表
请教各位，就是在使用UDP进行传输的时候，UDP层会不会对发送的包进行分片？
也即是说我调用了sendto(sockfd, buf, 10000, ...)的话，从应用层到UDP层是10000字节的一个包，那么UDP层会不会对这个包进行分片，使 ...

从协议的角度看，UDP报文时一个数据报（datagram），发送时是通过一个整体交到IP层的，IP在根据路径MTU信息和数据报大小决定是否分片，并新成报文（packet）交由链路层。

从编码实现的角度看就很灵活了，只要满足发出报文小于路径MTU，具体在哪里分片无所谓

flw2

代码是2.6.11

scutan

原帖由 flw2 于 2008-8-25 22:30 发表
tcp/ip卷1上说的是IP分片的，但是实现可能在UDP层就分片了，为了效率的原因
我看了一下，代码很多，不知下面的有没有错

udp_sendmsg:

do_append_data:
    up->len += ulen;
    err = ip_append_data ...

先谢谢版主，我后来又看了一下这段源码，是这样理解的：

首先在UDP发送的整个流程为：

udp_sendmsg() - > ip_append_data() - > udp_push_pending_frames() - > ip_push_pending_frames() - >  ip_local_out() - > dst_output()

而在dst_output()函数中，会调用到ip_finish_output()，在ip_finish_output()函数中有下面的代码：

1. 
   
2.         if (skb->len > ip_skb_dst_mtu(skb) && !skb_is_gso(skb))
   
3.                 return ip_fragment(skb, ip_finish_output2);
   

复制代码

所以说对于UDP包来说，最后还是会像TCP包那样，在IP层与链路层交接的地方根据MTU的大小，调用ip_fragment()进行分包。


对于ip_append_data()中的分包，它有下面这个描述：

/*
*        ip_append_data() and ip_append_page() can make one large IP datagram
*        from many pieces of data. Each pieces will be holded on the socket
*        until ip_push_pending_frames() is called. Each piece can be a page
*        or non-page data.
*
*        Not only UDP, other transport protocols - e.g. raw sockets - can use
*        this interface potentially.
*
*        LATER: length must be adjusted by pad at tail, when it is required.
*/

这个函数会把数据包进行拆分，它是根据MTU的长度将数据拆分，并创建多个skb，用拆分后的数据进行填充，并最后将整个skb链加入到发送缓冲中sk_write_queue. 然后在ip_push_pending_frams中将之前所有的skb都合并在一起，最后再由IP层进行传输。
从这个函数看来，实际上在UDP层先是进行了分片，然后再进行组合，在组合完之后加上网络层的头部，最后由IP层向下传输到链路层。


晕，看来我以前的理解还是有误，在UDP层实际上还是会有分包的现象产生，只是这个分包分了之后会再合并在一起，估计是为了效率的原因。不过这个分包对于应用程序来说是没有影响的。

wiseker

晕，看来我以前的理解还是有误，在UDP层实际上还是会有分包的现象产生，只是这个分包分了之后会再合并在一起，估计是为了效率的原因。不过这个分包对于应用程序来说是没有影响的。

这个应该是和skbuff的设计有关系哈，主要是为了防止在IP层分片的时候再拷贝一次（发送到下层的报文位于线性空间），所以在udp调用的时候做了些处理。也正是由于这个原因，发送函数异常复杂。

不过对于GSO来说，由于并不要求同一个报文的所有数据位于相同的线性空间，因此linux对这种网卡类型就无需额外处理，流程也简单些

epegasus

那在什么情况下会在udp层分包呢？

Godbach

原帖由 scutan 于 2008-8-25 20:37 发表
请教各位，就是在使用UDP进行传输的时候，UDP层会不会对发送的包进行分片？
也即是说我调用了sendto(sockfd, buf, 10000, ...)的话，从应用层到UDP层是10000字节的一个包，那么UDP层会不会对这个包进行分片，使 ...

分片的工作好像在底层来做，你做应用程序，需要考虑这个问题吗

scutan

原帖由 Godbach 于 2008-8-26 09:23 发表


分片的工作好像在底层来做，你做应用程序，需要考虑这个问题吗

我昨天开始的时候迷糊了, 我想如果我传送的数据较大, 当然也是在UDP缓存范围之内的, 那么UDP会不会将这个数据包进行分片, 安装上不同的UDP头部, 再传送到对端去. 如果这样的话, 我传送的数据就可能只会到达一半.

不过后来我想了一下, UDP应该不会这么实现, 不然也太不可靠了.

晚上又再看了一下UDP的实现, 发现虽然在UDP层会进行分包发送给IP层, 但是最后还是会将这些包合在一起, 加上唯一的UDP头传送到对端去. 感觉还是学到了点东西, 呵呵.

Godbach

原帖由 scutan 于 2008-8-26 09:27 发表


我昨天开始的时候迷糊了, 我想如果我传送的数据较大, 当然也是在UDP缓存范围之内的, 那么UDP会不会将这个数据包进行分片, 安装上不同的UDP头部, 再传送到对端去. 如果这样的话, 我传送的数据就可能只会到达 ...

是吧。而且对方接收端也会有相应的refrag，对数据包的分片进行重组。这个对应用程序就是不可见的．

Solaris12

原帖由 scutan 于 2008-8-25 20:37 发表
请教各位，就是在使用UDP进行传输的时候，UDP层会不会对发送的包进行分片？
也即是说我调用了sendto(sockfd, buf, 10000, ...)的话，从应用层到UDP层是10000字节的一个包，那么UDP层会不会对这个包进行分片，使 ...

看完了所有的帖子， 首先UDP和IP才有可能谈分片的问题，TCP会根据MTU来决定MSS，不存在分片问题。

其次，求证问题看代码是一种方式，用工具也是一种方式。至少这个问题可以用tcpdump搞定。

Solaris12

原帖由 flw2 于 2008-8-25 22:30 发表
tcp/ip卷1上说的是IP分片的，但是实现可能在UDP层就分片了，为了效率的原因
我看了一下，代码很多，不知下面的有没有错

udp_sendmsg:

do_append_data:
    up->len += ulen;
    err = ip_append_data ...

不清楚Linux的实现，但我要说的是，所谓的协议栈的层，是抽象的概念，其实某层的code很可能就是一个个函数，UDP调用IP的函数就可以了。

所以所谓分层只不过是抽象和总结而已，在内核看，可能某一层不存在独立的上下文。