Python 3 Socket发送数据包时OSError: [Errno 105]问题排查

问题成因 #

1. 通用套接字缓冲区参数不适用AF_PACKET
   你调整的net.core.rmem_default/net.core.wmem_default等参数是为TCP/UDP这类传输层套接字设计的，AF_PACKET类型的链路层原始套接字并不依赖这些参数，它的发送缓冲区由网卡的TX环形缓冲区（TX Ring Buffer）和内核网络设备待处理队列（net.core.netdev_max_backlog）控制。

2. 无限制发送导致缓冲区瞬间饱和
   你的代码是无限循环调用s.send()，没有任何流量控制逻辑。在10G网卡这种高带宽设备上，用户态发送速度远超网卡实际能处理的速率，内核的发送队列和网卡TX缓冲区被瞬间填满，系统无法分配新的缓冲区空间，从而抛出错误。而树莓派400的网卡是千兆级，性能有限，发送速度达不到饱和缓冲区的阈值，因此未触发异常。

3. AF_PACKET套接字默认缓冲区未调整
   即使你调了全局的wmem_max，如果没有单独设置AF_PACKET套接字的SO_SNDBUF选项，它可能还是使用较小的默认缓冲区大小，无法应对高流量场景。

解决方法 #

1. 添加流量控制逻辑 #

避免无限制发送，根据网卡的实际处理能力动态调整发送速率。例如可以设置微秒级的发送间隔：

import time
# 在循环发送中添加间隔，根据实际带宽调整
while 1:
    s.send(packet)
    time.sleep(0.00001)  # 可根据实际测试结果修改延迟时长

2. 调整网卡TX环形缓冲区大小 #

不同网卡的参数配置方式不同，以Intel网卡为例，使用ethtool调整TX环形缓冲区：

# 查看当前TX缓冲区大小
ethtool -g eth1
# 设置TX缓冲区为16384（最大值需参考网卡支持范围）
ethtool -G eth1 tx 16384

3. 调大内核网络设备待处理队列参数 #

修改net.core.netdev_max_backlog，增大内核中每个网络设备的待处理发送队列长度：

# 临时生效
sysctl -w net.core.netdev_max_backlog=32768
# 永久生效，添加到/etc/sysctl.conf
echo "net.core.netdev_max_backlog=32768" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

4. 设置AF_PACKET套接字的发送缓冲区 #

在代码中单独设置SO_SNDBUF选项，确保使用足够大的缓冲区：

with socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(0x0800)) as s:
    s.bind(("eth1", socket.htons(0x0800)))
    # 设置128MB发送缓冲区（需确保net.core.wmem_max已设为≥128MB）
    s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF, 134217728)
    # 后续代码...

5. 使用非阻塞套接字配合IO等待 #

将套接字设为非阻塞，当缓冲区满时等待可用空间再发送：

with socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(0x0800)) as s:
    s.bind(("eth1", socket.htons(0x0800)))
    s.setblocking(False)
    packet = header + payload
    while 1:
        try:
            s.send(packet)
        except BlockingIOError:
            # 缓冲区满，等待片刻后重试
            time.sleep(0.000001)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者anmomu92