Qual deve ser o tamanho do meu buffer de recv ao chamar recv na biblioteca de soquetes

Eu tenho algumas perguntas sobre a biblioteca de soquetes no C. Aqui está um trecho de código ao qual me referirei nas minhas perguntas.

char recv_buffer[3000];
recv(socket, recv_buffer, 3000, 0);

1. Como decido qual o tamanho do recv_buffer? Estou usando 3000, mas é arbitrário.
2. o que acontece se recv()receber um pacote maior que meu buffer?
3. como posso saber se recebi a mensagem inteira sem chamar recv novamente e aguardar para sempre quando não houver nada a ser recebido?
4. existe uma maneira de fazer com que um buffer não tenha uma quantidade fixa de espaço, para que eu possa continuar adicionando a ele sem medo de ficar sem espaço? talvez usando strcatpara concatenar a mais recente recv()resposta ao buffer?

Eu sei que há muitas perguntas em uma, mas eu aprecio muito as respostas.

As respostas a essas perguntas variam dependendo de você estar usando um soquete de fluxo ( SOCK_STREAM) ou um soquete de datagrama ( SOCK_DGRAM) - no TCP / IP, o primeiro corresponde ao TCP e o segundo ao UDP.

Como você sabe qual o tamanho da passagem do buffer recv()?

• SOCK_STREAM: Realmente não importa muito. Se o seu protocolo é transacional / interativo, basta escolher um tamanho que possa conter a maior mensagem / comando individual que você esperaria razoavelmente (3000 provavelmente é bom). Se o seu protocolo estiver transferindo dados em massa, buffers maiores podem ser mais eficientes - uma boa regra geral é a mesma que o kernel recebe o tamanho do buffer do soquete (geralmente algo em torno de 256kB).

• SOCK_DGRAM: Use um buffer grande o suficiente para armazenar o maior pacote que o protocolo em nível de aplicativo já envia. Se você estiver usando o UDP, em geral, seu protocolo no nível do aplicativo não deve enviar pacotes maiores que 1400 bytes, porque eles certamente precisarão ser fragmentados e remontados.

O que acontece se recvum pacote for maior que o buffer?

• SOCK_STREAM: A questão realmente não faz sentido, porque os soquetes de fluxo não têm um conceito de pacotes - são apenas um fluxo contínuo de bytes. Se houver mais bytes disponíveis para leitura do que o seu buffer tem espaço, eles serão colocados na fila pelo sistema operacional e disponíveis para sua próxima chamada recv.

• SOCK_DGRAM: Os bytes em excesso são descartados.

Como posso saber se recebi a mensagem inteira?

• SOCK_STREAM: Você precisa criar uma maneira de determinar o final da mensagem em seu protocolo no nível do aplicativo. Geralmente, esse é um prefixo de comprimento (iniciando cada mensagem com o comprimento da mensagem) ou um delimitador de final de mensagem (que pode ser apenas uma nova linha em um protocolo baseado em texto, por exemplo). Uma terceira opção menos usada é exigir um tamanho fixo para cada mensagem. Combinações dessas opções também são possíveis - por exemplo, um cabeçalho de tamanho fixo que inclui um valor de comprimento.

• SOCK_DGRAM: Uma única recvchamada sempre retorna um único datagrama.

Existe uma maneira de fazer com que um buffer não tenha uma quantidade fixa de espaço, para que eu possa continuar adicionando a ele sem medo de ficar sem espaço?

Não. No entanto, você pode tentar redimensionar o buffer usando realloc()(se ele foi originalmente alocado com malloc()ou calloc(), ou seja).

Para protocolos de streaming como o TCP, você pode definir seu buffer para qualquer tamanho. Dito isto, valores comuns que são potências de 2, como 4096 ou 8192, são recomendados.

Se houver mais dados do que seu buffer, ele simplesmente será salvo no kernel para sua próxima chamada recv.

Sim, você pode continuar aumentando seu buffer. Você pode fazer uma recv no meio do buffer, começando no deslocamento idx, você faria:

recv(socket, recv_buffer + idx, recv_buffer_size - idx, 0);

Se você possui um SOCK_STREAMsoquete, recvapenas obtém "até os primeiros 3000 bytes" do fluxo. Não há uma orientação clara sobre o tamanho do buffer: a única vez que você sabe o tamanho de um fluxo é quando tudo está pronto ;-).

Se você possui um SOCK_DGRAMsoquete e o datagrama é maior que o buffer, recvpreenche o buffer com a primeira parte do datagrama, retorna -1 e define errno como EMSGSIZE. Infelizmente, se o protocolo for UDP, isso significa que o restante do datagrama está perdido - parte do motivo pelo qual o UDP é chamado de protocolo não confiável (eu sei que existem protocolos de datagrama confiáveis, mas eles não são muito populares) nomeie um na família TCP / IP, apesar de conhecer bem este último ;-).

Para aumentar um buffer dinamicamente, aloque-o inicialmente com malloce use reallocconforme necessário. Mas isso não irá ajudá-lo a recvpartir de uma fonte UDP, infelizmente.

Para o SOCK_STREAMsoquete, o tamanho do buffer realmente não importa, porque você está apenas puxando alguns dos bytes em espera e pode recuperar mais em uma próxima chamada. Basta escolher o tamanho do buffer que você puder pagar.

Para o SOCK_DGRAMsoquete, você receberá a parte apropriada da mensagem em espera e o restante será descartado. Você pode obter o tamanho do datagrama em espera com o seguinte ioctl:

#include <sys/ioctl.h>
int size;
ioctl(sockfd, FIONREAD, &size);

Como alternativa, você pode usar MSG_PEEKe MSG_TRUNCsinalizadores da recv()chamada para obter o tamanho do datagrama em espera.

ssize_t size = recv(sockfd, buf, len, MSG_PEEK | MSG_TRUNC);

Você precisa MSG_PEEKespiar (não receber) a mensagem em espera - recv retorna o tamanho real, não truncado; e você MSG_TRUNCnão precisa sobrecarregar seu buffer atual.

Então você pode apenas malloc(size)o buffer e o recv()datagrama reais .

Não há resposta absoluta para sua pergunta, porque a tecnologia sempre é obrigada a ser específica da implementação. Suponho que você esteja se comunicando no UDP porque o tamanho do buffer de entrada não traz problemas à comunicação TCP.

De acordo com a RFC 768 , o tamanho do pacote (inclusive cabeçalho) para UDP pode variar de 8 a 65.515 bytes. Portanto, o tamanho à prova de falhas para o buffer de entrada é de 65 507 bytes (~ 64 KB)

No entanto, nem todos os pacotes grandes podem ser roteados corretamente pelos dispositivos de rede; consulte a discussão existente para obter mais informações:

Qual é o tamanho ideal de um pacote UDP para o máximo rendimento?
Qual é o maior tamanho de pacote UDP seguro da Internet

16kb é quase certo; se você estiver usando ethernet gigabit, cada pacote poderá ter 9 KB de tamanho.