ZBLOG

网络丢包和skb缓冲区丢包是一样的意思吗

这是一个非常好的问题,它触及了网络问题的核心。简单来说:它们不是同一个意思,但存在因果关系和包含关系。

可以把整个网络数据包的旅程想象成快递运输过程:

  • 网络丢包:相当于“整个物流系统中任何环节的包裹丢失”。这是一个非常宽泛的概念。
  • SKB缓冲区丢包:相当于“在某个大型转运中心(比如上海分拣中心),因为仓库(缓冲区)爆满,新来的包裹被拒收而丢弃”。这是一个非常具体的原因和地点。

下面我们来详细拆解它们的区别和联系。


1. 网络丢包

这是一个宏观的、端到端的现象,指的是一个IP数据包从源主机出发,未能到达目的主机。它的原因多种多样,发生在路径上的不同位置。

主要原因包括:

  • 物理链路问题:网线损坏、光纤被挖断、电磁干扰等。
  • 网络设备(交换机、路由器)问题
    • 队列丢包(Bufferbloat):这是最常见的原因之一。当数据包到达路由器的速度大于其转发速度时,会在出口队列中排队。如果队列也满了,后续的数据包就会被丢弃。这其实就是一种“缓冲区丢包”,但这个缓冲区是路由器的,不是主机的。
    • 设备过载:路由器的CPU或内存耗尽,无法处理新的数据包。
  • 防火墙或安全策略:管理员配置的ACL或防火墙规则主动丢弃了某些数据包。
  • TTL超时:数据包在网络中经过的路由器跳数超过了其生存时间,被路由器丢弃。

2. SKB缓冲区丢包

这是一个微观的、发生在Linux操作系统内核网络栈中的具体事件。SKB是 struct sk_buff 的简称,它是Linux内核中用来代表一个网络数据包的底层数据结构。

这里说的“SKB缓冲区”通常指两个关键环节:

a. 接收侧 - /proc/net/softnet_statethtool -S ethX

当网卡通过DMA将数据帧写入环形缓冲区后,会向CPU发起硬中断。内核的中断处理程序将数据帧从环形缓冲区取出,并将其封装成SKB结构体,准备送往上层网络协议栈(如IP层、TCP层)。

如果此时数据包到来的速率太快,内核来不及处理这些软中断(即在 ksoftirqd 线程中处理),就会导致 backlog 队列溢出,从而丢弃数据包。你可以通过 cat /proc/net/softnet_stat 查看最后一列的 dropped 计数。

b. 发送侧 - /proc/net/softnet_stat 和 QDisc (Queueing Discipline)

当应用程序发送数据时,数据包经过内核协议栈,最终会被放入一个叫做 QDisc(排队规则) 的发送队列中等待网卡发送。最常见的QDisc是 pfifo_fast

如果应用程序发送数据的速率持续高于网卡的实际发送能力(即“写得快,发得慢”),这个QDisc队列就会被填满。一旦队列满了,后续所有尝试进入队列的数据包都会被丢弃。

# 查看各网卡的发送队列丢包统计
ip -s link show dev eth0

在输出中,你会看到类似这样的信息:

TX: bytes packets errors dropped carrier collsns
    1234567 10000   0      125     0       0

这里的 dropped 就是由于发送队列满而导致的SKB丢包计数。


总结与关系

特性 网络丢包 SKB缓冲区丢包
范围 宏观、端到端 微观、单台Linux主机内部
定位层面 L1物理层 -> L7应用层 L2/L3/L4 (Linux内核网络栈)
原因多样性 非常多(物理故障、策略、拥塞等) 相对单一(主要是本机处理能力不足或配置不当)
排查工具 ping, mtr, traceroute, Wireshark(端到端) ip -s link, /proc/net/softnet_stat, ethtool -S, dropwatch

关系结论:

  1. 包含关系: SKB缓冲区丢包是导致“网络丢包”现象的众多可能原因之一。
  2. 因果关系: “我的服务器上出现了SKB发送队列丢包” -> “这导致了从我的服务器发出的部分数据未能到达对端” -> “在对端看来,‘网络’发生了丢包”。
  3. 排查顺序:
    • 当你发现端到端的网络通信有丢包时(例如 ping 丢失率高)。
    • 首先应该检查通信路径两端的服务器是否存在SKB缓冲区丢包的迹象。
    • 如果两端主机都没有问题,那么问题很可能出在中间的网络设备上(路由器/交换机的队列拥塞)。

所以下次遇到丢包问题时,可以先从本机的SKB统计信息入手排查。如果本机没问题,“甩锅”给中间网络的底气就足了很多!


内容由零声教学AI助手提供,问题来源于学员提问

本站部分文章来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系站长删除。
转载请注明出处:https://sdn.0voice.com/?id=8542

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇
发表列表
游客 游客
此处应有掌声~
评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~

联系我们

在线咨询: 点击这里给我发消息

微信号:3007537140

上班时间: 10:30-22:30

关注我们
x

注册

已经有帐号?