为 posix recv 设置超时会导致 udp 数据包丢失吗?

Can setting a timeout for posix recv cause lost udp packets?

本文关键字：数据包 udp recv posix 设置 超时      更新时间：2023-10-16

我找到了关于如何为 posix 套接字设置超时的答案。该答案的 linux 部分：

// LINUX
struct timeval tv;
tv.tv_sec = timeout_in_seconds;
tv.tv_usec = 0;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (const char*)&tv, sizeof tv);

以及 POSIX 文档中的引用：

SO_RCVTIMEO

设置超时值，该值指定输入函数在完成之前等待的最长时间。它接受一个时间值 具有秒数和微秒数的结构，指定 限制等待输入操作完成的时间。如果 接收操作已阻止了很长时间而没有接收 其他数据，它应返回部分计数或 errno 设置为 [EAGAIN] 或 [EWILLBLOCK] 如果未收到数据。此的默认值 选项为零，表示接收操作不应 超时。此选项采用时间值结构。请注意，并非全部 实现允许设置此选项。

我不明白的是：这会导致丢失 udp 包吗？ 如果在收到 udp 包时达到超时怎么办？

还相关：设置 UDP 套接字的接收 fcn 超时

PS：我知道UDP本质上是不可靠的，所以我的问题实际上主要是关于处理udp消息时发生超时的情况。

否;它不会让你更有可能丢弃数据包。

查看网络传输如何在较低级别发生;您有一个网卡。 当此卡接收数据时，无论您的程序在做什么，它都会将数据存储到它自己的内存区域中。 当您调用 recv 时;您要求操作系统将数据从网卡内存移动到程序内存。 这意味着，如果您的线程正在执行其他操作时，数据包传入;它不仅会被丢弃，还会在下次线程获取数据时进行处理。

如果您的线程调用 recv 的频率不够高;那么网卡的内存将变满。 发生这种情况时，无法存储新数据包;如果它使用TCP，那么路由器将被告知它无法处理它;如果是UDP，那么它将被简单地丢弃。 正是这部分使UDP本质上不可靠，因为它可能在数据包传输过程中的任何时候发生。

超时会影响线程等待数据出现在网卡内存区域中的时间;除非您不再调用 recv;否则不会影响丢弃的数据包。

答案是否定的，丢失UDP数据将违反POSIX：

recv() 函数应返回写入缓冲区参数指向的缓冲区的消息长度。对于基于消息的套接字(如 SOCK_DGRAM 和 SOCK_SEQPACKET)，应在单个操作中读取整个消息。

据推测，"部分计数"仅在使用MSG_WAITALL选项时发生的是基于连接的套接字。

话虽如此，SO_RECVTIMEO的使用通常是不受欢迎的，在套接字上实现超时的"正确"方法是使用非阻塞套接字和select()。这是出于历史原因，而不是因为设置超时本质上是糟糕的设计或其他什么。如果您坚持使用SO_RECVTIMEO，请注意潜在的可移植性问题：

  • POSIX提到了SO_RECVTIMEO，但并不要求
  • 在 Windows 上，rcv() 中的超时会使套接字处于错误状态，您应该立即关闭它。在 POSIX 上，您可以(根据我的经验)在SO_RECVTIMEO引起的超时后仍然使用套接字，但有人可能会争辩说，规范并不能 100% 保证
    • 这一点
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