【Linux】tcp緩沖區大小的默認值、最大值

本文轉載自查看原文 2018-11-08 10:20 1669 網絡/ linux

Author：阿冬哥

Created：2013-4-17

Blog：http://blog.csdn.net/c359719435/

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1 設置socket tcp緩沖區大小的疑惑

疑惑1：通過setsockopt設置SO_SNDBUF、SO_RCVBUF這連個默認緩沖區的值，再用getsockopt獲取設置的值，發現返回值是設置值的兩倍。為什么？

通過網上查找，看到linux的內核代碼/usr/src/linux-2.6.13.2/net/core/sock.c，找到sock_setsockopt這個函數的這段代碼：

 1       case SO_SNDBUF:
 2                         /* Don't error on this BSD doesn't and if you think
 3                            about it this is right. Otherwise apps have to
 4                            play 'guess the biggest size' games. RCVBUF/SNDBUF
 5                            are treated in BSD as hints */
 6  
 7                         if (val > sysctl_wmem_max)//val是我們想設置的緩沖區大小的值
 8                                 val = sysctl_wmem_max;//大於最大值，則val值設置成最大值
 9  
10                         sk->sk_userlocks |= SOCK_SNDBUF_LOCK;
11                         if ((val * 2) < SOCK_MIN_SNDBUF)//val的兩倍小於最小值，則設置成最小值
12                                 sk->sk_sndbuf = SOCK_MIN_SNDBUF;
13                         else
14                                 sk->sk_sndbuf = val * 2;//val的兩倍大於最小值，則設置成val值的兩倍
15  
16                         /*
17                          *      Wake up sending tasks if we
18                          *      upped the value.
19                          */
20                         sk->sk_write_space(sk);
21                         break;
22  
23                 case SO_RCVBUF:
24                         /* Don't error on this BSD doesn't and if you think
25                            about it this is right. Otherwise apps have to
26                            play 'guess the biggest size' games. RCVBUF/SNDBUF
27                            are treated in BSD as hints */
28  
29                         if (val > sysctl_rmem_max)
30                                 val = sysctl_rmem_max;
31  
32                         sk->sk_userlocks |= SOCK_RCVBUF_LOCK;
33                         /* FIXME: is this lower bound the right one? */
34                         if ((val * 2) < SOCK_MIN_RCVBUF)
35                                 sk->sk_rcvbuf = SOCK_MIN_RCVBUF;
36                         else
37                                 sk->sk_rcvbuf = val * 2;
38                         break;

從上述代碼可以看出：（1）當設置的值val > 最大值sysctl_wmem_max，則設置為最大值的2倍：2*sysctl_wmem_max；

（2）當設置的值的兩倍val*2 > 最小值，則設置成最小值：SOCK_MIN_SNDBUF；

（3）當設置的值val < 最大值sysctl_wmem_max，且 val*2 > SOCK_MIN_SNDBUF，則設置成2*val。

查看linux 手冊：

1             SO_RCVBUF：              
2                     Sets or gets the maximum socket receive buffer in bytes.  
3                     The kernel doubles this value (to allow space for bookkeeping overhead) when it                     is set using setsockopt(2), 
4                     and this doubled value is returned by getsockopt(2).
5                     The default value is set by the /proc/sys/net/core/rmem_default file, 
6                     and the maximum allowed value is set by the /proc/sys/net/core/rmem_max file.  
7                     The minimum (doubled) value for this option is 256.

查看我的主機Linux 2.6.6 ：/proc/sys/net/core/rmem_max：

4194304 //4M

查看/proc/sys/net/core/wmem_max：

8388608 //8M

所以，能設置的接收緩沖區的最大值是8M，發送緩沖區的最大值是16M。

疑惑2：為什么要有2倍這樣的一個內核設置呢？我的理解是，用戶在設置這個值的時候，可能只考慮到數據的大小，沒有考慮數據封包的字節開銷。所以將這個值設置成兩倍。

注：overhead，在計算機網絡的幀結構中，除了有用數據以外，還有很多控制信息，這些控制信息用來保證通信的完成。這些控制信息被稱作系統開銷。

2 tcp緩沖區大小的默認值

建立一個socket，通過getsockopt獲取緩沖區的值如下：

發送緩沖區大小：SNDBufSize = 16384

接收緩沖區大小：RCVBufSize = 87380

疑惑3：linux手冊中，接收緩沖區的默認值保存在/proc/sys/net/core/rmem_default，發送緩沖區保存在/proc/sys/net/core/wmem_default。

[root@cfs_netstorage core]# cat /proc/sys/net/core/rmem_default

1048576

[root@cfs_netstorage core]# cat /proc/sys/net/core/wmem_default

512488

可知，接收緩沖區的默認值是：1048576，1M。發送緩沖區的默認值是：512488，512K。為什么建立一個socket時得到的默認值是87380、16384？？？

進一步查閱資料發現， linux下socket緩沖區大小的默認值在/proc虛擬文件系統中有配置。分別在一下兩個文件中：

/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

[root@cfs_netstorage core]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

4096 16384 131072 //第一個表示最小值，第二個表示默認值，第三個表示最大值。

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

[root@cfs_netstorage core]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

4096 87380 174760

由此可見，新建socket，選取的默認值都是從這兩個文件中讀取的。可以通過更改這兩個文件中的值進行調優，但是最可靠的方法還是在程序中調用setsockopt進行設置。通過setsockopt的設置，能設置的接收緩沖區的最大值是8M，發送緩沖區的最大值是16M（Linux 2.6.6中）。

另一文章中簡單介紹：http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/68874.htm

1. tcp 收發緩沖區默認值
[root@ www.linuxidc.com]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem
4096 87380 4161536
87380 ：tcp接收緩沖區的默認值
[root@ www.linuxidc.com]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem
4096 16384 4161536
16384 ： tcp 發送緩沖區的默認值

2. tcp 或udp收發緩沖區最大值
[root@ www.linuxidc.com]# cat /proc/sys/net/core/rmem_max
131071
131071：tcp 或 udp 接收緩沖區最大可設置值的一半。
也就是說調用 setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcv_size, &optlen); 時rcv_size 如果超過 131071，那么
getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcv_size, &optlen); 去到的值就等於 131071 * 2 = 262142
[root@ www.linuxidc.com]# cat /proc/sys/net/core/wmem_max
131071
131071：tcp 或 udp 發送緩沖區最大可設置值得一半。
跟上面同一個道理

3. udp收發緩沖區默認值
[root@ www.linuxidc.com]# cat /proc/sys/net/core/rmem_default
111616：udp接收緩沖區的默認值

[root@ www.linuxidc.com]# cat /proc/sys/net/core/wmem_default
111616
111616：udp發送緩沖區的默認值

4. tcp 或udp收發緩沖區最小值
tcp 或udp接收緩沖區的最小值為 256 bytes，由內核的宏決定；
tcp 或udp發送緩沖區的最小值為 2048 bytes，由內核的宏決定

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