以太网缓冲区是否会占满导致其他进程无法调用recv()接收数据包

问题1：未执行recv()调用时，收到的数据包是否会永久保留在以太网控制器的缓冲区中？ #

• 不会永久保留。以太网控制器的硬件缓冲区容量非常有限，收到数据包后会先交由内核网络栈处理，内核会将对应数据拷贝到对应socket的接收缓冲区中，不会一直滞留在硬件缓冲区里。
• 如果对应socket一直没有调用recv()读取数据，首先会占满该socket的独立缓冲区，之后内核会直接丢弃新到的对应端口的数据包。硬件缓冲区不会堆积旧数据包，会持续处理新收到的帧，旧的未被上层读取的数据只会在socket缓冲区暂存，超出上限就丢包，不存在永久留存的情况。
• 部分系统还会对超时未读取的socket缓冲区数据做清理，甚至直接关闭空闲过久的连接，进一步避免数据长期占用缓冲区。

问题2：若某进程占用缓冲区导致其已满，其他需要接收数据的进程是否必须等待该进程执行recv()或缓冲区超时后才能接收数据？ #

• 不需要。每个独立socket都有内核单独分配的接收/发送缓冲区，不是所有进程共享整块全局缓冲区。
• 单个进程的socket缓冲区被占满后，只会影响这个socket本身的新数据包接收，内核会直接丢弃发往这个socket的新数据包，完全不会影响其他进程的socket缓冲区使用。其他进程的socket收到数据后会正常写入自己的缓冲区，对应进程随时可以调用recv()读取，不需要等待无关进程的操作。

问题3：多进程同时收发数据时，必须等待缓冲区清空才能操作吗？还是可以在驱动层或socket库层面进行多路复用并跟踪对应数据？ #

• 不需要等待缓冲区清空。整个网络栈从驱动到socket层都做了分层的流量隔离和数据分发：
  • 驱动层收到以太网帧后，会根据帧内的IP、端口号等信息，直接把数据分发到对应归属的socket缓冲区，不同进程的socket数据完全隔离，不会互相干扰。
  • 不管是IO多路复用（select/poll/epoll等机制）还是多进程各自操作自己的socket，都可以并行处理收发，不需要等其他进程的缓冲区清空。内核会自动跟踪每个socket对应的数据归属，不会出现不同进程的数据混杂的情况。
  • 只有当单个进程自己的socket缓冲区被占满时，才会阻塞这个进程后续的send()调用（非阻塞模式下返回EAGAIN错误），和其他进程无关。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Steve4879