设置 SO_RCVBUF 会降低窗口缩放因子

Question

我有一个用 C++ 编写的小型 Android 应用程序，它打开一个 TCP 套接字到我的 HTTP 服务器 (python -m SimpleHTTPServer) 并发送一个标头。无需进一步配置，这是设备发送的 SYN：

Transmission Control Protocol, Src Port: 47262 (47262), Dst Port: 8000 (8000), Seq: 0, Len: 0
    Source Port: 47262
    Destination Port: 8000
    [Stream index: 47]
    [TCP Segment Len: 0]
    Sequence number: 0    (relative sequence number)
    Acknowledgment number: 0
    Header Length: 40 bytes
    Flags: 0x002 (SYN)
    Window size value: 65535
    [Calculated window size: 65535]
    Checksum: 0x54cb [validation disabled]
    Urgent pointer: 0
    Options: (20 bytes), Maximum segment size, SACK permitted, Timestamps, No-Operation (NOP), Window scale
        Maximum segment size: 1460 bytes
        TCP SACK Permitted Option: True
        Timestamps: TSval 3637366, TSecr 0
        No-Operation (NOP)
        Window scale: 7 (multiply by 128)

窗口大小为 65,535，窗口比例因子为 7，因此客户端隐含地说其接收缓冲区为 65,535 * 2 ^ 7 = 8,388,480。

现在，我在代码中添加以下几行：

unsigned long receive_buffer_size = 65535*127;
res = setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &receive_buffer_size, sizeof(receive_buffer_size));

这些行出现在使用socket() 打开套接字之后，但在使用connect() 将其连接到端口之前。

我认为这不会影响接收缓冲区，因为我们提供的值与默认设置的值相同。但是，结果如下：

Transmission Control Protocol, Src Port: 47263 (47263), Dst Port: 8000 (8000), Seq: 0, Len: 0
    Source Port: 47263
    Destination Port: 8000
    [Stream index: 2]
    [TCP Segment Len: 0]
    Sequence number: 0    (relative sequence number)
    Acknowledgment number: 0
    Header Length: 40 bytes
    Flags: 0x002 (SYN)
    Window size value: 65535
    [Calculated window size: 65535]
    Checksum: 0xcf44 [validation disabled]
    Urgent pointer: 0
    Options: (20 bytes), Maximum segment size, SACK permitted, Timestamps, No-Operation (NOP), Window scale
        Maximum segment size: 1460 bytes
        TCP SACK Permitted Option: True
        Timestamps: TSval 3698768, TSecr 0
        No-Operation (NOP)
        Window scale: 5 (multiply by 32)

接收缓冲区已减少到 65,535 * 2 ^ 5 = 2,097,120。这该如何解释？

在设置参数之前和之后，我使用以下行编写 SO_RCVBUF：

res = getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &curr_value, &optlen);

在设置参数之前，SO_RCVBUF 为 1,048,576 - 与我们在第一个 snif 中看到的默认值相去甚远。之后，它是 2,097,152，这不是我使用 setsockopt() 提供的。最后一个数字与我们在第二个嗅探中看到的数量级相同，因此至少有一些一致性。

请注意，对于每个调用，res 都是肯定的，因此 getsockopt() 和 setsockopt() 始终成功。

我可以理解操作系统对设置 SO_RCVBUF 有限制，但为什么它低于默认值？为什么在设置任何值之前读取 SO_RCVBUF 会导致值低于默认值？

Answer 1

SYN 段的实际窗口大小不受缩放影响。例如。在您的示例中，它恰好等于 65535，而不是您计算的 8,388,480。这是因为客户端还不知道接收端是否支持窗口缩放。窗口缩放字段的作用类似于发送端支持窗口缩放的通知，并且进一步段的窗口大小必须计算为window_size<<window_scale。

例子：

1. 客户端发送 SYN，“窗口大小值”=29200，“窗口比例”=7。此时实际窗口大小为 29200。
2. 客户端收到 ACK,SYN
3. 客户端发送“窗口大小值”=229 的 ACK。实际窗口大小等于 229 * 2^7 = 29312。

因此，您需要查看更多部分以找出实际的窗口大小。