【干货】你真的需要了解一下 Linux 系统 UDP 丢包问题分析思路
在理解Linux系统中UDP丢包问题之前，我们先通过一张图解释Linux接收网络报文的源码过程。图示中，源码网络报文首先通过物理网线发送到网卡，源码由网络驱动程序读出并放入ring buffer中，源码这个过程使用DMA（Direct Memory Access），源码新香蕉视频源码不需CPU参与。源码内核从ring buffer中读取报文，源码执行IP和TCP/UDP层的源码逻辑，最终将报文放入应用程序的源码socket buffer中。应用程序从socket buffer中读取报文进行处理。源码在接收UDP报文过程中，源码任何步骤都可能导致报文被丢弃，源码因此丢包可能发生在网卡、源码驱动、源码系统或应用中。
要查看网卡是否有丢包，可以使用`ethtool -S eth0`命令，检查对应字段中的数字是否为0。如果看到数字增长，说明网卡有丢包。同时，`ifconfig`命令的输出可以查看接收和发送报文的统计数据，`netstat -s`命令配合`--udp`参数查看网络协议的丢包信息。关注输出中关于UDP的报文接收和发送统计，特别是丢包数量和报文处理状态。
针对网卡或驱动丢包问题，若`ethtool -S eth0`中的`rx_***_errors`字段有数据，可能是网卡问题导致系统丢包，需联系服务器或供应商处理。检查`netstat -i`命令输出，确认error或drop字段为0，若硬件和驱动正常，问题可能在于设置的缓存区（ring buffer）大小。使用`ethtool -g eth0`查看和设置网卡的ring buffer大小。
Linux系统丢包原因多样，包括UDP报文错误、防火墙、国庆节源码UDP buffer size不足、系统负载过高等。UDP报文错误时，Linux会校验报文的checksum、长度，若错误则丢弃报文。若希望及时发现错误并发送给应用程序，可以通过socket参数禁用UDP checksum检查。防火墙丢包表现为所有UDP报文无法正常接收，需检查防火墙规则以确保未主动drop UDP报文。UDP buffer size不足时，报文可能因缓存满而被丢弃，通过调整`net.core.rmem_max`参数来增大接收缓冲区大小。系统负载过高会导致网络丢包，CPU、内存、IO负载增加影响报文处理速度，需要监控和优化系统性能。
对于应用层的丢包问题，系统允许的最大socket buffer size需在应用程序初始化时设置，过小可能导致丢包。应用读取报文速度也会影响丢包情况，采用异步方式处理报文能有效减少丢包。对于应用代码调整，需查阅官方文档或联系开发者。在排查丢包问题时，可以使用dropwatch工具监听丢包信息，或通过`tcpdump`和`perf`工具捕捉和分析报文处理过程中的异常。
总结，深入理解Linux系统中UDP丢包问题需要从多个层面进行排查，包括硬件、驱动、内核、网络协议和应用程序等。通过细致监控和调整参数，可以有效减少丢包现象，提升网络通信的团队成员网页源码稳定性和效率。
如何在Linux中打开UDP网络协议linux打开udp
每个网络协议都有其自身的特点，而在Linux系统中启用UDP（用户数据报协议）网络协议也是需要一定的步骤的。UDP是一种简单的、可靠的、非连接的传输层协议，本文将详细说明如何在Linux上实现UDP网络协议。
首先，需要确认Linux系统中是否已安装好UDP协议，可以使用以下命令：
`# ls /proc/sys/net/unix`
如果存在udp目录，则说明UDP网络协议已安装完成。
其次，要在Linux系统中启用UDP协议，可以使用以下命令：
`# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1`
这条命令会启用Linux系统中的UDP协议，从而确保UDP协议可以正常使用。
此外，要确保Linux系统的UDP网络协议设置持久生效，可以使用以下命令：
`# echo “net.ipv4.ip_forward=1” >> /etc/sysctl.conf`
这条命令可以将UDP网络协议设置写入/etc/sysctl.conf文件，从而实现设置的持久性。
最后，如果要检查在Linux系统中启用的UDP网络协议，可以使用以下命令：
`# netstat -un`
这条命令可以显示UDP网络协议当前的状态，以及各种连接的信息。
总之，要在Linux系统中启用UDP网络协议，首先要确认UDP协议是否已安装，然后输入命令来启用UDP协议，最后可以使用netstat -un命令查看UDP协议的状态以及连接状态。
基于Linux的远程指令系统（使用udp而不是tcp）
一. Linux下UDP编程框架
使用UDP进行程序设计可以分为客户端和服务器端两部分。
1.服务器端程序包括：
建立套接字将套接字地址结构进行绑定读写数据关闭套接字2.客户端程序包括：
建立套接字读写数据关闭套接字3.服务器端和客户端程序之间的差别
服务器端和客户端两个流程之间的主要差别在于对地址的绑定函数（bind()函数），而客户端可以不用进行地址和端口的绑定操作。
二.Linux中UDP套接字函数
从图可知，UDP协议的服务端程序设计的流程分为套接字建立，套接字与地址结构进行绑定，收发数据，关闭套接字;客户端程序流程为套接字建立，收发数据，关闭套接字等过程。开源图床源码它们分别对应socket(),bind(),sendto(),recvfrom(),和close()函数。
网络程序通过调用socket（）函数，会返回一个用于通信的套接字描述符。Linux应用程序在执行任何形式的I/O操作的时候，程序是在读或者写一个文件描述符。因此，可以把创建的套接字描述符看成普通的描述符来操作，并通过读写套接字描述符来实现网络之间的数据交流。
1. socket
1> 函数原型:
int socket(int domain,int type,int protocol)
2> 函数功能：
函数socket()用于创建一个套接字描述符。
3> 形参：
domain:用于指定创建套接字所使用的协议族，在头文件中定义。
常见的协议族如下：
AF_UNIX:创建只在本机内进行通信的套接字。
AF_INET:使用IPv4 TCP/IP协议
AF_INET6:使用IPv6 TCP/IP协议
说明：
AF_UNIX只能用于单一的UNIX系统进程间通信，而AF_INET是针对Interne的，因而可以允许在远程主机之间通信。一般把它赋为AF_INET。
type:指明套接的类型，对应的参数如下SOCK_STREAM:创建TCP流套接字
SOCK_DGRAM:创建UDP数据报套接字
SOCK_RAW:创建原始套接字
protocol:参数protocol通常设置为0，表示通过参数domain指定的协议族和参数type指定的套接字类型来确定使用的协议。当为原始套接字时，系统无法唯一的确定协议，此时就需要使用使用该参数指定所使用的协议。
4> 返回值：执行成功后返回一个新创建的套接字；若有错误发生则返回一个-1，错误代码存入errno中。
5> 举例：调用socket函数创建一个UDP套接字
int sock_fd;
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sock_fd < 0){
perror(“socket”);
exit(1);
}
2. bind
1> 函数原型：
int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr,socklen_taddrlen)
2> 函数功能
函数bind()的作用是将一个套接字文件描述符与一个本地地址绑定在一起。
3> 形参：
sockfd:sockfd是调用socket函数返回的文件描述符；addrlen是sockaddr结构的长度。my_addr: 是一个指向sockaddr结构的指针，它保存着本地套接字的地址（即端口和IP地址）信息。不过由于系统兼容性的问题，一般不使用这个结构，而使用另外一个结构(struct sockaddr_in)来代替4> 套接字地址结构：
(1)structsockaddr:
结构struct sockaddr定义了一种通用的套接字地址，它在
Linux/socket.h 中定义。
struct sockaddr{
unsigned short sa_family;/*地址类型，AF_XXX*/
char sa_data[];/*字节的协议地址*/
}
a. sin_family：表示地址类型，对于使用TCP/IP协议进行的网络编程，该值只能是AF_INET.
b. sa_data：存储具体的协议地址。
(2)sockaddr_in
每种协议族都有自己的对接代刷源码协议地址格式，TCP/IP协议组的地址格式为结构体struct sockaddr_in,它在netinet/in.h头文件中定义。
struct sockaddr_in{
unsigned short sin_family;/*地址类型*/
unsigned short sin_port;/*端口号*/
struct in_addr sin_addr;/*IP地址*/
unsigned char sin_zero[8];/*填充字节，一般赋值为0*/
}
a. sin_family：表示地址类型，对于使用TCP/IP协议进行的网络编程，该值只能是AF_INET.
b. sin_port:是端口号
c. sin_addr:用来存储位的IP地址。
d. 数组sin_zero为填充字段，一般赋值为0.
e. structin_addr的定义如下：
struct in_addr{
unsignedlong s_addr;
}
结构体sockaddr的长度为字节，结构体sockaddr_in的长度为字节。可以将参数my_addr的sin_addr设置为INADDR_ANY而不是某个确定的IP地址就可以绑定到任何网络接口。对于只有一IP地址的计算机，INADDR_ANY对应的就是它的IP地址；对于多宿主主机(拥有多个网卡)，INADDR_ANY表示本服务器程序将处理来自所有网络接口上相应端口的连接请求
5> 返回值：
函数成功后返回0，当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中。
6>举例：调用socket函数创建一个UDP套接字
struct sockaddr_in addr_serv,addr_client;/*本地的地址信息*/
memset(&serv_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
addr_serv.sin_family = AF_INET;/*协议族*/
addr_serv.sin_port = htons(SERV_PORT);/*本地端口号*/
addr_serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /*任意本地地址*/
/*套接字绑定*/
if(bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&addr_serv),sizeof(structsockaddr_in)) <0)
{
perror(“bind”);
exit(1);
}
3.close
1>函数原型：
int close(intfd);
2>函数功能：
函数close用来关闭一个套接字描述符。
3>函数形参：
参数fd为一个套接字描述符。4>返回值：
执行成功返回0，出错则返回-1.错误代码存入errno中。
说明：
以上三个函数中，前两个要包含头文件
#include
#include
后一个包含：
#include
4.sendto
1>函数原型：
#include
#include
ssize_t sendo(ints,const void *msg,size_t len,int flags,const struct sockaddr *to,socklen_ttolen);
2>函数功能：
向目标主机发送消息
3>函数形参：
s:套接字描述符。*msg:发送缓冲区len:待发送数据的长度flags:控制选项，一般设置为0或取下面的值(1)MSG_OOB:在指定的套接字上发送带外数据(out-of-band data),该类型的套接字必须支持带外数据（eg:SOCK_STREAM）.
(2)MSG_DONTROUTE:通过最直接的路径发送数据，而忽略下层协议的路由设置。
to:用于指定目的地址tolen:目的地址的长度。4>函数返回值：
执行成功后返回实际发送数据的字节数，出错返回-1，错误代码存入errno中。
5>函数举例：
char send_buf[BUFFERSIZE];
struct sockaddr_in addr_client;
memset(&addr_client,0,sizeof(struct sockaddr_in));
addr_client.sin_family = AF_INET;
addr_client.sin_port = htons(DEST_PORT);
if(inet_aton(“...”,&addr_client.sin_addr)<0){
perror(“inet_aton”);
exit(1);
}
if(sendto(sock_fd,send_buf,len,0,(strut sockaddr*)&addr_client,sizeof(struct sockaddr_in)) <0){
perror(“sendto”);
exit(1);
}
5.recvfrom
1>函数原型：
#include
#include
ssize_t recvfrom(int s,void *buf,size_t len,intflags,struct sockaddr *from,socklen_t *fromlen);
2>函数功能：接收数据
3>函数形参：
int s:套接字描述符buf:指向接收缓冲区，接收到的数据将放在这个指针所指向的内存空间。len:指定了缓冲区的大小。flags:控制选项,一般设置为0或取以下值(1)MSG_OOB:请求接收带外数据
(2)MSG_PEEK:只查看数据而不读出
(3)MSG_WAITALL:只在接收缓冲区时才返回。
*from:保存了接收数据报的源地址。*fromlen:参数fromlen在调用recvfrom前为参数from的长度，调用recvfrom后将保存from的实际大小。4>函数返回值：
执行成功后返回实际接收到数据的字节数，出错时则返回-1，错误代码存入errno中。
5>函数实例：
char recv_buf[BUFFERSIZE];
struct sockaddr_in addr_client;
int src_len;
src_len = sizeof(struct sockaddr_in);
int src_len;
src_len = sizeof(struct sockaddr_in);
if(recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(structsockaddr *)&src_addr,&src_len)<0){
perror(“again_recvfrom”);
exit(1);
}
三.UDP编程实例
客户端向服务器发送字符串Hello tiger,服务器接收到数据后将接收到字符串发送回客户端。
1.服务器端程序
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 #include
7 #include
8 #include
9
#define SERV_PORT
int main()
{
int sock_fd; //套接子描述符号
int recv_num;
int send_num;
int client_len;
char recv_buf[];
struct sockaddr_in addr_serv;
struct sockaddr_in addr_client;//服务器和客户端地址
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sock_fd < 0){
perror("socket");
exit(1);
} else{
printf("sock sucessful\n");
}
//初始化服务器断地址
memset(&addr_serv,0,sizeof(struct sockaddr_in));
addr_serv.sin_family = AF_INET;//协议族
addr_serv.sin_port = htons(SERV_PORT);
addr_serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//任意本地址
client_len = sizeof(struct sockaddr_in);
/*绑定套接子*/
if(bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&addr_serv,sizeof(struct sockaddr_in))<0 ){
perror("bind");
exit(1);
} else{
printf("bind sucess\n");
}
while(1){
printf("begin recv:\n");
recv_num = recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_client,&client_len);
if(recv_num < 0){
printf("bad\n");
perror("again recvfrom");
exit(1);
} else{
recv_buf[recv_num]='\0';
printf("recv sucess:%s\n",recv_buf);
}
printf("begin send:\n");
send_num = sendto(sock_fd,recv_buf,recv_num,0,(struct sockaddr *)&addr_client,client_len);
if(send_num < 0){
perror("sendto");
exit(1);
} else{
printf("send sucessful\n");
}
}
close(sock_fd);
return 0;
}
2.客户端程序
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6
7 #include
8 #include
9 #include
#define DEST_PORT
#define DSET_IP_ADDRESS "..1."
int main()
{
int sock_fd;/*套接字文件描述符*/
int send_num;
int recv_num;
int dest_len;
char send_buf[]={ "hello tiger"};
char recv_buf[];
struct sockaddr_in addr_serv;/*服务端地址，客户端地址*/
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//创建套接子
//初始化服务器端地址
memset(&addr_serv,0,sizeof(addr_serv));
addr_serv.sin_family = AF_INET;
addr_serv.sin_addr.s_addr = inet_addr(DSET_IP_ADDRESS);
addr_serv.sin_port = htons(DEST_PORT);
dest_len = sizeof(struct sockaddr_in);
printf("begin send:\n");
send_num = sendto(sock_fd,send_buf,sizeof(send_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_serv,dest_len);
if(send_num < 0){
perror("sendto");
exit(1);
} else{
printf("send sucessful:%s\n",send_buf);
}
recv_num = recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_serv,&dest_len);
if(recv_num <0 ){
perror("recv_from");
exit(1);
} else{
printf("recv sucessful\n");
}
recv_buf[recv_num]='\0';
printf("the receive:%s\n",recv_buf);
close(sock_fd);
return 0;
}
Linux内核网络udp数据包发送（二）UDP协议层分析
在Linux内核中，UDP数据包的发送涉及到udp_sendmsg和udp_send_skb函数的深入处理。首先，UDP插入优化允许内核累积用户数据，通过corking技术。用户通过设置或请求辅助数据（如IP_PKTINFO）来影响发送行为，如指定源地址或自定义IP选项。
在数据发送过程中，UDP套接字的状态影响了数据处理，如获取目的地址、设置源地址和设备索引，以及使用辅助消息设置IP选项。套接字状态为已连接时，会使用TCP状态信息。对于未连接的套接字，会检查自定义IP选项，如SRR和TOS，根据用户设置决定数据包属性。
发送多播或单播数据时，UDP会根据目标地址和用户请求选择正确的设备和源地址。路由过程包括快速和慢速路径，处理路由记录和确认ARP缓存的有效性。错误处理包括确认缓存和UDP套接字状态的更新。
数据被封装到skb中，经过ip_make_skb函数的复杂处理，包括UFO和SG支持，以及对发送缓冲大小的管理。如果有错误，错误计数会相应增加。最后，udp_send_skb将skb发送到IP协议层，更新发送统计信息。
为了监控和调优UDP性能，可以通过/proc/net/snmp和/proc/net/udp查看统计文件。系统参数如net.core.wmem_max可以调整发送缓冲大小，以优化网络性能。通过本文，我们深入了解了UDP数据包发送的底层机制，后续将探讨IP协议层的处理。
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分析LinuxUDP源码实现原理linuxudp源码
Linux UDP源码实现原理分析
本文将重点介绍Linux UDP（用户数据报协议）的源码实现原理。UDP是面向无连接的协议。 它为应用程序在IP网络之间提供端到端的通信，而不需要维护连接状态。
从源码来看，Linux UDP实现分为两个主要部分，分别为系统调用和套接字框架。 系统调用主要处理一些针对特定功能层的系统调用，例如socket、bind、listen等，它们对socket进行配置，为应用程序创建监听地址或连接到指定的IP地址。
而套接字框架（socket framework），则主要处理系统调用之后的各种功能，如创建路由表、根据报文的地址信息创建路由条目，以及把报文发给目标主机，并处理接收到的报文等。
其中，send()系统调用主要是向指定的UDP端口发送数据包，它会检查socket缓存中是否有数据要发送，如果有，则将该socket中的数据封装成报文，然后向本地链路层发送报文。
接收数据的recv()系统调用主要是侦听和接收数据报文，首先它根据接口上接收到的数据报文的地址找到socket表，如果有对应的socket，则将数据报文的数据存入socket缓存，否则将数据报文丢弃。
最后，还有一些主要函数，用于管理UDP 端口，如udp_bind()函数,该函数主要是将指定socket绑定到指定UDP端口；udp_recvmsg()函数用于接收UDP端口上的数据；udp_sendmsg()函数用于发送UDP数据报。
以上就是Linux UDP源码实现原理的分析，由上面可以看出，Linux实现UDP协议需要几层构架， 从应用层的系统调用到网络子系统的实现，都在这些框架的支持下实现。这些框架统一了子系统的接口，使得UDP实现在Linux上更加规范化。
linux 网络编程Socket(TCP与UDP)
TCP/IP协议族主要分为网络层、传输层与应用层。网络层包括IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议与BOOTP协议；传输层则有TCP协议与UDP协议；而应用层则有FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等协议。
HTTP协议基于请求/响应模型，其底层仍依赖TCP协议。不过，当前有研究探讨基于TCP+UDP混合的HTTP协议。
Socket编程中，基本操作包括：socket()函数用于创建套接字，bind()函数用于绑定套接字与特定地址，listen()和connect()函数分别用于服务器监听连接与客户端建立连接，accept()函数用于接受连接请求，read()与write()等函数用于读取与写入数据。推荐使用recvmsg()/sendmsg()函数，它们是通用的I/O函数，能替代其他函数。
TCP与UDP协议的主要区别在于UDP处理的细节比TCP少。UDP不保证消息被传送到目的地，也不保证数据包的顺序。UDP数据发出去后只能寄希望于抵达。
TCP示例代码中，服务器端使用SOCK_STREAM参数打开TCP连接，客户端示例需要与服务器端交互。
UDP示例代码包含服务器端与客户端，通过UDP套接字进行数据交换。
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年度Linux6.9内核最新源码解读-网络篇-server端-第一步创建--socket
深入解析年Linux 6.9内核的网络篇，从服务端的第一步：创建socket开始。理解用户空间与内核空间的交互至关重要。当我们在用户程序中调用socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)，实际上是触发了从用户空间到内核空间的系统调用sys_socket()，这是创建网络连接的关键步骤。 首先，让我们关注sys_socket函数。这个函数在net/socket.c文件的位置，无论内核版本如何，都会调用__sys_socket_create函数来实际创建套接字，它接受地址族、类型、协议和结果指针。创建失败时，会返回错误指针。 在socket创建过程中，参数解析至关重要：网络命名空间（net）：隔离网络环境，每个空间有自己的配置，如IP地址和路由。
协议族（family）：如IPv4（AF_INET）或IPv6（AF_INET6）。
套接字类型（type）：如流式（SOCK_STREAM）或数据报（SOCK_DGRAM）。
协议（protocol）：如TCP（IPPROTO_TCP）或UDP（IPPROTO_UDP），默认值自动选择。
结果指针（res）：指向新创建的socket结构体。
内核标志（kern）：区分用户空间和内核空间的socket。
__sock_create函数处理创建逻辑，调用sock_map_fd映射文件描述符，支持O_CLOEXEC和O_NONBLOCK选项。每个网络协议族有其特有的create函数，如inet_create处理IPv4 TCP创建。 在内核中，安全模块如LSM会通过security_socket_create进行安全检查。sock_alloc负责内存分配和socket结构初始化，协议族注册和动态加载在必要时进行。RCU机制保护数据一致性，确保在多线程环境中操作的正确性。 理解socket_wq结构体对于异步IO至关重要，它协助socket管理等待队列和通知。例如，在TCP协议族的inet_create函数中，会根据用户请求找到匹配的协议，并设置相关的操作集和数据结构。 通过源码，我们可以看到socket和sock结构体的关系，前者是用户空间操作的抽象，后者是内核处理网络连接的实体。理解这些细节有助于我们更好地编写C++网络程序。 此外，原始套接字（如TCP、UDP和CMP）的应用示例，以及对不同协议的深入理解，如常用的IP协议、专用协议和实验性协议，是进一步学习和实践的重要部分。
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