socket接收发送缓冲区

【TCP接收/发送滑动窗口与内核接收/发送缓冲区之间的关系】

滑动窗口的大小与套接字缓存区会在一定程度上影响并发连接的数据，每个TCP连接都会为维护TCP滑动窗口而消耗内存，这个窗口会根据服务器的处理速度收缩或扩张。

整个数据的流程中，首先网卡接收到的数据存放到内核缓冲区内，然后内核缓冲区存放的数据根据TCP信息将数据移动到具体的某一个TCP连接上的接收缓冲区内，也就是接收滑动窗口内，然后应用程序从TCP的接受缓冲区内读取数据，如果应用程序一直不读取，那么滑动窗口就会变小，直至为0.

如果网卡处理数据的速度比内核处理数据的速度慢，那么内核会有一个队列来保存这些数据，这个队列的大小就是由参数netdev_max_backlog决定的

对于发送数据来说，应用程序将数据拷贝到各自TCP发送缓冲区内（也就是发送滑动窗口），然后系统的所有TCP套接字上发送缓冲区（也就是发送滑动窗口）内的数据都将数据拷贝到内核发送缓冲区内，然后内核将内核缓冲区的数据经过网卡发送出去。

TCP的发送/接受缓冲区（也就是发送/接受滑动窗口），是针对某一个具体的TCP连接来说的，每一个TCP连接都会有相应的滑动窗口，但是内核的发送/接受缓冲区是针对整个系统的，里面存放着整个系统的所有TCP连接的接收/发送的数据。

每个TCP套接口有一个发送缓冲区，可以用SO_SNDBUF套接口选项来改变这一缓冲区的大小。当应用进程调用write往套接口写数据时，内核从应用进程缓冲区中拷贝所有数据到套接口的发送缓冲区，如果套接口发送缓冲区容不下应用程序的所有数据，或者是应用进程的缓冲区大于套接口的发送缓冲区，或者是套接口的发送缓冲区中有别的数据，应用进程将被挂起。内核将不从write返回。直到应用进程缓冲区中的所有数据都拷贝到套接口发送缓冲区。所以，从写一个TCP套接口的write调用成功返回仅仅表示我们可以重新使用应用进程缓冲区，它并不是告诉我们对方收到数据。

TCP发给对方的数据，对方在收到数据时必须给矛确认，只有在收到对方的确认时，本方TCP才会把TCP发送缓冲区中的数据删除。

UDP因为是不可靠连接，不必保存应用进程的数据拷贝，应用进程中的数据在沿协议栈向下传递时，以某种形式拷贝到内核缓冲区，当数据链路层把数据传出后就把内核缓冲区中数据拷贝删除。因此它不需要一个发送缓冲区。

写UDP套接口的write返回表示应用程序的数据或数据分片已经进入链路层的输出队列，如果输出队列没有足够的空间存放数据，将返回错误ENOBUFS.

应用程序可通过调用send(write, sendmsg等)利用tcp socket向网络发送应用数据，而tcp/ip协议栈再通过网络设备接口把已经组织成struct sk_buff的应用数据(tcp数据报)真正发送到网络上，由于应用程序调用send的速度跟网络介质发送数据的速度存在差异，所以，一部分应用数据被组织成tcp数据报之后，会缓存在tcp socket的发送缓存队列中，等待网络空闲时再发送出去。

同时，tcp协议要求对端在收到tcp数据报后，要对其序号进行ACK，只有当收到一个tcp 数据报的ACK之后，才可以把这个tcp数据报(以一个struct sk_buff的形式存在)从socket的发送缓冲队列中清除。