套接字問題

Question

有幾個套接字問題，並且找不到明確的是或否，所以如果它是轉發，請提前道歉:)平臺是Linux 2.6.30，C++應用程序。網絡還很新，即將加速。

1. 套接字API線程是否安全？例如，如果我在不使用互斥鎖的情況下從多個線程發送數據，還是必須使用自己的互斥鎖確保這一點？

2. 輪詢/選擇以檢查我的發送是否會阻止然後發送，而不僅僅是發送並讓發送API內部排隊處理髮送是否更好？如果線程無論如何會阻塞（如果我不使用超時，那是），我真的不明白爲什麼需要發送後跟一個發送。

3. 在Linux中，套接字是否默認爲零拷貝，或者是否存在涉及的副本？如果存在副本（不是以API的形式，而是以粒度的形式），是否有大小限制？如果答案是內核確實做了副本，是否有零拷貝套接字？

4. 如果我必須在兩臺機器之間進行通信，我會假設多個套接字將比單個套接字使用更好的帶寬。這是一個正確的假設嗎？在兩臺普通的Linux機器之間使用全部BW的最佳方式是什麼？

5.你最喜歡的測量接口上當前帶寬使用情況的工具是什麼？這可能只是一個偏好，我看着iptraf等，但希望看到別人使用和喜歡的東西。

Answer 1

1. 套接字API肯定是線程安全的在每個插槽的基礎...即只要任何給定的插座僅由一個線程訪問，其他線程可以在同一時間內訪問其它插槽沒有任何問題。讓多個線程同時訪問同一個套接字可能或者可能不是「線程安全的」（對於一些線程安全的定義），但無論如何都不推薦使用，因爲最終的行爲不容易預測。 （例如兩個線程同時在同一個套接字上調用recv（），哪個線程將從傳入的TCP流獲得哪些字節？上帝只知道）

2. 如果您使用阻塞I/O，然後檢查在調用send（）之前使用poll/select（）並不是非常有用，因爲即使select（）指示您在傳出緩衝區中有空間，也可能會阻塞send（）。 （例如，如果緩衝區中有32個字節的空間，然後嘗試發送64個字節，send（）將會被阻止）。 select（）和poll（）與非阻塞I/O結合使用會更有用。

3. 我不太確定Linux套接字中零拷貝的狀態，但Wikipedia article似乎表明Linux只在使用sendfile（），sendfile64（）或splice時執行零拷貝（）調用。鑑於現代CPU，無論如何，我懷疑這一切都非常重要 - 除了最高性能的程序之外，所有程序都將具有足夠的CPU週期來複制網絡數據;網絡接口本身的速度將成爲瓶頸。

4. 多個套接字不會爲您提供比單個套接字更好的帶寬利用率;如果您足夠快地將數據通過網絡連接，單個套接字可輕鬆飽和網絡連接。特別是多個TCP連接通常會帶來比單個TCP連接更差的帶寬利用率，因爲每個TCP連接都會產生自己的傳輸開銷，更糟糕的是，多個TCP連接將爭奪帶寬，並且在某些時候開始導致對方丟棄數據包，他們會通過降低發送速率來減少擁塞來應對。

5. 我無法回答這個問題，在MacOS/X活動監視器下將顯示網絡帶寬使用情況。

Answer 2

傑里米的第3點有點不準確。隨着多個高速網絡接口和大量數據移動，零拷貝變得更加重要。花費在內存中複製緩衝區的時間會影響吞吐量和延遲。異步IO和分散/聚集支持對於高速聯網系統至關重要。