Python UDP Socket发送大payload时丢包，约600报文后接收中断

我正在实现一个逻辑数据二极管（数据仅单向传输，不允许ACK），因此选择UDP协议。协议核心流程如下：

• 将负载（payload）拆分为小块
• 为每个块分配序列号（sequence number）
• 通过UDP向接收端传输该块

小负载传输时一切正常，但大负载在发送约600个数据报（datagram）后，报文似乎在传输中神秘丢失：发送端日志显示所有报文已发送，但接收端完全停止接收。

相关代码片段 #

发送循环代码：

for i in range(redundancy + 1):
    seq = 0
    sent_bytes = 0
    bytes_to_send = len(session.encrypted_data)
    while sent_bytes < bytes_to_send:
        logger.info("Sending payload chunk %d", seq)
        header = concat_bytes(str(seq).zfill(16).encode(), session.session_uuid.bytes_le)
        remaining_room = BUFFER_SIZE - len(header)
        data = session.encrypted_data[sent_bytes : sent_bytes + remaining_room]
        payload = concat_bytes(header, data)
        self._transmit_bytes(payload)
        sent_bytes += len(data)
        seq += 1

_transmit_bytes方法：

def _transmit_bytes(self, message: bytes):
    self.server_socket.sendto(message, self.addr)
    time.sleep(MESSAGE_DELAY)

server_socket初始化代码：

self.server_socket: LDDSocket = LDDSocket(listen=False)
so_linger_options = struct.pack("ii", 1, CLOSE_TIMEOUT)
send_buffer_size = 1024 * 1024 * 100  # 100 MB
self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_LINGER, so_linger_options)
self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF, send_buffer_size)

LDDSocket是socket.socket的极简封装（listen=False仅表示不执行bind操作）。

已尝试的优化方案（无效） #

• 设置SO_LINGER选项（CLOSE_TIMEOUT为10秒）
• 设置SO_SNDBUF选项（100MB）
• 关闭socket前等待10秒，但接收端远在该超时及后续socket.close()调用前就已停止接收

发送器类的__exit__方法（上下文管理器）：

def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    cleanup_grace_period = 10  # seconds
    logger.info("Waiting %d seconds for cleanup...", cleanup_grace_period)
    time.sleep(cleanup_grace_period)
    logger.info("Cleanup presumed to be complete; closing socket.")
    self.close()
    logger.info("Socket closed.")

请问，导致socket发送一定量数据后停止传输的原因可能是什么？（中断位置大致固定，但并非完全一致）

1. 接收端接收缓冲区溢出 #

UDP是无连接协议，若接收端未及时读取缓冲区数据，系统接收缓冲区会被填满，后续到达的报文会直接被内核丢弃。发送端持续发送但接收端处理速度跟不上（如单报文处理耗时过长、接收线程阻塞）时，就会出现“接收端停止接收”的现象——实际是后续报文被丢弃，接收端无法感知。

2. 发送端SO_SNDBUF设置未实际生效 #

你设置了100MB的SO_SNDBUF，但系统存在缓冲区大小上限，实际生效值可能远低于设定值。当发送速度超过内核缓冲区处理能力时，sendto返回成功仅代表数据进入用户态缓冲区，未真正发往网络。若缓冲区被填满，阻塞模式下sendto会阻塞，非阻塞模式下会返回错误，但你的代码未检查sendto返回值，可能掩盖了问题。

建议：添加返回值校验，确认实际发送字节数与报文长度一致：

sent_len = self.server_socket.sendto(message, self.addr)
if sent_len != len(message):
    logger.warning("Partial send: sent %d bytes out of %d", sent_len, len(message))

3. 网络层面的流量管控或分片丢包 #

• 中间设备限速：路由器、交换机等可能对UDP流量有速率限制，短时间发送大量报文会触发丢包逻辑。即便设置了MESSAGE_DELAY，若延迟过小仍可能触发管控。
• UDP报文过大导致分片丢包：若BUFFER_SIZE设置过大，单个UDP报文超过MTU（通常1500字节，减去IP/UDP头后约1472字节）会被分片传输。一旦某分片丢失，整个报文无法重组，接收端无法识别。若接收端依赖序列号排序，会卡在丢失报文的位置，表现为停止接收。

4. 接收端序列号处理逻辑异常 #

协议依赖序列号重组数据，若接收端处理某序列号报文时出现解析错误、崩溃或死循环，会导致后续报文无法被正确处理或读取，看起来像是停止接收。

5. SO_LINGER选项的副作用 #

开启SO_LINGER并设置超时，会在socket关闭时等待未发送数据完成，但该选项可能改变内核缓冲区处理逻辑，间接影响发送过程。可暂时移除该选项，验证问题是否消失。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者404usernamenotfound