raw socket问题

whxlovehy

内核是如何将网卡收到以太网帧放入row socket中的，是将新收到帧不断的往后填充缓存直到满还是缓存中只存放一个帧，以后到达的帧将被丢弃或者覆盖前面的帧？
我像这样创建了一个sockfd：sockfd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(0xffff));，后面在这个sockfd上调用recvfrom时：recvfrom(sockfd, buffer, 2048, 0, NULL, NULL)，存在丢包问题？请问一下为什么会丢包，内核是如何丢包的，如何解决丢包问题？

zhanglin496

个人理解可以通过增大套接字接收缓冲区来缓解丢包问题，但是不能杜绝。内核在接收到数据包时会做缓冲区上限检测，如果超过上限，会丢包。回复 1# whxlovehy
   

zhanglin496

个人理解可以通过增大套接字接收缓冲区来缓解丢包问题，但是不能杜绝。内核在接收到数据包时会做缓冲区上限检测，如果超过上限，会丢包。回复 1# whxlovehy


   

whxlovehy

回复 2# zhanglin496


    那内核是如何存储接收到的以太网帧的呢，是以块缓存的模式还是以链表的模式？我个人觉得是链表的模式，因为我调用recvfrom从raw socket读取帧时，接收到的都是一个帧，而不会是多个帧。如果以链表模式存储，那设置缓冲区大小又是如何影响到链表的呢？

卖萌犯法

内核是如何将网卡收到以太网帧放入row socket中的

1.设备/内核交互现在一般都是用DMA机制将数据填入缓存（rx-ring，也可以理解为链表）并发送硬件中断通知，之后由NAPI轮询
2.进入socket过程：netif_recieve_skb->packet_type[PF_PACKET]->packet_rcv->数据入列，然后 sk->data_ready 唤醒recvfrom所在线程

如何解决丢包问题？

你得看看你系统什么配置，内核版本多少，驱动如何实现的，数据流量如何/分布如何，这个很复杂……

whxlovehy

回复 5# 卖萌犯法


    好吧，谢谢大神，我表示我还看不懂你在说什么。慢慢学习吧！

卖萌犯法

回复 6# whxlovehy

呃，抱歉，我尽量说通俗点。

所谓recvfrom，就是上层应用为接受数据而放置的一个篮子而已。
程序停在这，等着有人往里放东西，放什么东西，由socket的协议族和协议类型指定。

可是网卡驱动并不知道谁在等着接受报文，所以它将会处理所有它所接收到的报文，并传递给网络层。
网络层会按照协议族和协议类型，查找对应的接收者，也就是你所创建的socket，并将报文内容填入你所分配的缓存
（填充的过程实际上是异步的，但你不需要这么想）。

对于驱动与硬件：
驱动会创建一个缓冲块链表，这个缓冲块在内里叫sk_buff，链表叫做rx_ring
（你理解的没错，那确实是个链表，实际上，所有向上传递的过程中用的都是链表，直到装入你分配的缓存之前）。

驱动会将他所分配的缓冲块传递给硬件，硬件通过DMA方式，去填充这个缓冲块。

这就是接收的全过程，最先开始的部分写在了后面。

对于缓存上限和丢包：
由于系统资源是有限的，为了不让资源耗尽，对于来不及处理的报文就要丢弃，所以会产生丢包（不考虑硬件本身的性能问题），
这个确实取决于缓存大小，但不是单个缓存块的大小，因为它只跟MTU相关。
所谓的缓存大小是指系统配置的缓存队列长度，这个可由ethtool配置。

chwu1203

千兆网卡的盛行，如果网络链路不是瓶颈，那么可以想象,终端必然成为制约网络速度的极大阻碍，
缓冲池用空，导致网络丢包很正常，所以才需要上层通过网络协议来保证整个端对端数据的一致性

whxlovehy

回复 7# 卖萌犯法


    很通俗，很易懂！感谢感谢，瞬间明白了！虽然没接触过sk_buff，但是看过《TCP/IP详解 卷2》中的mbuf，相信原理应该差不多。非常感谢。
    对这个linux的内核网络栈挺感兴趣的，还想麻烦大神给推荐点相关的学习资料吧！

卖萌犯法

回复 9# whxlovehy

你可以看看这本书：
《understanding-linux-network-internals.pdf》
这本书已经包括了linux内核网络子系统的大部分内容了，如果不深入研究驱动的话，这本书讲已经足够用了。

不过好像没有中文版。