Linux下高性能网络编程中的几个TCP/IP选项_SO_REUSEADDR、SO_RECVBUF、SO_SNDBUF、SO_KEEPALIVE、SO_LINGER、TCP_CORK、TCP_NODE

        最近在新的平台上测试程序,以前一些没有注意到的问题都成为了性能瓶颈,通过设置一些TCP/IP选项能够解决一部分问题,当然根本的解决方法是重构代码,重新设计服务器框架。先列出几个TCP/IP选项:

选项
man 7 socket:
SO_REUSEADDR
SO_RECVBUF/SO_SNDBUF
SO_KEEPALIVE
SO_LINGER
man 7 tcp:
TCP_CORK
TCP_NODELAY
TCP_DEFER_ACCEPT
TCP_KEEPCNT/TCP_KEEPIDLE/TCP_KEEPINTVL
SO_REUSEADDR

man 命令的 领域 名称 说明
1 用户命令, 可由任何人启动的。
2 系统调用, 即由内核提供的函数。
3 例程, 即库函数。
4 设备, 即/dev目录下的特殊文件。
5 文件格式描述, 例如/etc/passwd。
6 游戏, 不用解释啦!
7 杂项, 例如宏命令包、惯例等。
8 系统管理员工具, 只能由root启动。
9 其他(Linux特定的), 用来存放内核例行程序的文档。

SO_REUSEADDR选项:

在服务器程序中,SO_REUSEADDR socket选项通常在调用bind()之前被设置。
SO_REUSEADDR可以用在以下四种情况下: 
(摘自《Unix网络编程》卷一,即UNPv1)
1、当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时,而你启动的程序的socket2要占用该地址和端口,你的程序就要用到该选项。 
2、SO_REUSEADDR允许同一port上启动同一服务器的多个实例(多个进程)。但每个实例绑定的IP地址是不能相同的在有多块网卡或用IP Alias技术的机器可以测试这种情况。 
3、SO_REUSEADDR允许单个进程绑定相同的端口到多个socket上,但每个socket绑定的ip地址不同。这和2很相似,区别请看UNPv1。 
4、SO_REUSEADDR允许完全相同的地址和端口的重复绑定。但这只用于UDP的多播,不用于TCP

TCP_NODELAY/TCP_CHORK选项:
TCP_NODELAY/TCP_CHORK
TCP_NODELAY和TCP_CORK基本上控制了包的“Nagle化”,Nagle化在这里的含义是采用Nagle算法把较小的包组装为更大的帧。TCP_NODELAY和TCP_CORK都禁掉了Nagle算法,只不过他们的行为不同而已。
TCP_NODELAY 不使用Nagle算法,不会将小包进行拼接成大包再进行发送,直接将小包发送出去,会使得小包时候用户体验非常好。

Nagle算法参见自己的博客:http://blog.163.com/xychenbaihu@yeah/blog/static/132229655201231214038740/
当在传送大量数据的时候,为了提高TCP发送效率,可以设置TCP_CORK,CORK顾名思义,就是"塞子"的意思,它会尽量在每次发送最大的数据量。当设置了TCP_CORK后,会有阻塞200ms,当阻塞时间过后,数据就会自动传送。
详细的资料可以查看参考文献5。

SO_LINGER选项:
SO_LINGER
linger,顾名思义是延迟延缓的意思,这里是延缓面向连接的socket的close操作。

默认,close立即返回,但是当发送缓冲区中还有一部分数据的时候,系统将会尝试将数据发送给对端。SO_LINGER可以改变close的行为。

控制SO_LINGER通过下面一个结构:
struct linger
{
      int l_onoff; /*0=off, nonzero=on*/
      int l_linger; /*linger time, POSIX specifies units as seconds*/
};
通过结构体中成员的不同赋值,可以表现为下面几种情况:
1. l_onoff设置为0,选项被关闭。l_linger值被忽略,就是上面的默认情形,close立即返回。
2. l_onoff设置为非0,l_linger被设置为0,则close()不被阻塞立即执行,丢弃socket发送缓冲区中的数据,并向对端发送一个RST报文。

    这种关闭方式称为“强制”或“失效”关闭。
3. l_onoff设置为非0,l_linger被设置为非0,则close()调用阻塞进程,直到所剩数据发送完毕或超时。

    这种关闭称为“优雅的”关闭。
注意:
       这个选项需要谨慎使用,尤其是强制式关闭,会丢失服务器发给客户端的最后一部分数据。UNP中:
The TIME_WAIT state is our friend and is there to help us(i.e., to let the old duplicate segments expire in the network).

 

TCP_DEFER_ACCEPT选项:
TCP_DEFER_ACCEPT
defer accept,从字面上理解是推迟accept,实际上是当接收到第一个数据之后,才会创建连接,三次握手完成,连接还没有建立

对于像HTTP等非交互式的服务器,这个很有意义,可以用来防御空连接攻击(只是建立连接,但是不发送任何数据)。
使用方法如下:

val = 5;
setsockopt(srv_socket->fd, SOL_TCP, TCP_DEFER_ACCEPT, &val, sizeof(val)) ;

里面 val 的单位是秒,注意如果打开这个功能,kernel 在 val 秒之内还没有收到数据,不会继续唤醒进程,而是直接丢弃连接。如果服务器设置TCP_DEFER_ACCEPT选项后,服务器受到一个CONNECT请求后,三次握手之后,新的socket状态依然为SYN_RECV,而不是ESTABLISHED,操作系统不会Accept
由于设置TCP_DEFER_ACCEPT选项之后,三次握手后状态没有达到ESTABLISHED,而是SYN_RECV。这个时候,如果客户端一直没有发送"数据"报文,服务器将重传SYN/ACK报文,重传次数受net.ipv4.tcp_synack_retries参数控制,达到重传次数之后,才会再次进行setsockopt中设置的超时值,因此会出现SYN_RECV生存时间比设置值大一些的情况。
关于SYN_RECV状态可以查看参考文献7。

 

SO_KEEPALIVE选项:
SO_KEEPALIVE/TCP_KEEPCNT/TCP_KEEPIDLE/TCP_KEEPINTVL
        如果一方已经关闭或异常终止连接,而另一方却不知道,我们将这样的TCP连接称为半打开的。

        TCP通过保活定时器(KeepAlive)来检测半打开连接。
         在高并发的网络服务器中,经常会出现漏掉socket的情况,对应的结果有一种情况就是出现大量的CLOSE_WAIT状态的连接。这个时候,可以通过设置KEEPALIVE选项来解决这个问题,当然还有其他的方法可以解决这个问题,详细的情况可以查看参考资料8。
使用方法如下:

//Setting For KeepAlive
int keepalive = 1;
setsockopt(incomingsock,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,(void*)(&keepalive),(socklen_t)sizeof(keepalive));
int keepalive_time = 30;
setsockopt(incomingsock, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPIDLE,(void*)(&keepalive_time),(socklen_t)sizeof(keepalive_time));
int keepalive_intvl = 3;
setsockopt(incomingsock, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPINTVL,(void*)(&keepalive_intvl),(socklen_t)sizeof(keepalive_intvl));
int keepalive_probes= 3;
setsockopt(incomingsock, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPCNT,(void*)(&keepalive_probes),(socklen_t)sizeof(keepalive_probes));


       设置SO_KEEPALIVE选项来开启KEEPALIVE,然后通过TCP_KEEPIDLE、TCP_KEEPINTVL和TCP_KEEPCNT设置keepalive的开始时间、间隔、次数等参数。
        当然,也可以通过设置/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time、tcp_keepalive_intvl和tcp_keepalive_probes等内核参数来达到目的,但是这样的话,会影响所有的socket,因此建议使用setsockopt设置

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/253353.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

云计算在未来一定是不可或缺的

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 在2018京东云合作伙伴大会上,京东云总裁申元庆表示,技术发展的大趋势是“分久必合,合久必分”循环往复的波动,近十年来云计算的发展将算力、存储、带宽全部集中在中央部分&…

智能音箱 之 音频通路质量--测试与参数

一、概述 当将语音识别算法接入到设备时,务必要保证设备的音频通路具有足够的质量。因此对设备进行音频测试,以评估能够影响语音识别性能的音频前端的音频参数。如下要点对语音识别至关重要: 自然声音合适的增益良好的信噪比一致的响应&…

关于Linux路由表的route命令

转自:http://www.cnblogs.com/gunl/archive/2010/09/14/1826234.html 查看 Linux 内核路由表 使用下面的 route 命令可以查看 Linux 内核路由表。 # route Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 192.168.0.0 * …

Python学习 - 常用模块(二)

目录 一. 常用模块 - hashlib 二. 常用模块 - hmac 三. 常用模块 - logging 四. 常用模块 - re 五. 常用模块 - requests 六. 常用模块 - paramiko 一. 常用模块 - hashlib hash: 一种算法, 3.x里代替了md5模块和sha模块, 主要提供 SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512, MD5 …

select函数分析

Select在Socket编程中还是比较重要的,可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序,他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序(所谓阻塞方式block,顾名思义,就是进程或是线程执行到这些…

UART介绍

1. 概述 UART, Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, 通用异步收发器; 串口:在嵌入式里指的是UART口,常用TTL电平即3.3V或者5.0V; COM口:在台式机上常用的口,DB9那种接口,接口协议只…

mongodb环境安装

1、mongodb安装 我采用的是离线安装, (1)在mongodb的官方网址下载所需要的版本。我下载的是 mongodb-linux-x86_64-ubuntu1604-3.4.5.tgz 。 (2)下载后解压缩到待安装目录,我这里下载在了Downloads目录…

rabbitmq队列的exclusive,durability,auto-delete属性以及消息可靠传输设计

非集群下,简单的说:- 如果是excl,则设置durability没有意义,因为不管服务器挂了还是客户端主动/被动断开了,队列都会自动删除。- auto-delete,其实可简单的认为是同理,即使非excl,则…

IIC 总线接口详细介绍

1. 概述 IIC Inter Integrated-Circuit 总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线,是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线,它支持多主控(multimastering),其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。…

DMA数据传输过程

DMA方式具有如下特点:1、 外部设备的输入输出请求直接发给主储存器。主存储器既可以被CPU访问,也可以被外围设备访问。因此,在主存储器中通常要有一个存储管理部件来为各种访问主存储器的申请排队,一般计算机系统把外围设备的访问…

Android JNI开发系列(二)HelloWorld

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 入门HelloWorld 新建项目 Configure your new project部分选中 Include C Support 复选框 Next 正常填写所有其他字段并完成向导接下来几个部分 在向导的Customize C Support 部分,您可以使用谢列选项自定…

sublime text3安装js提示的插件

今天安装Sublime Text3的js插件,在网上查了很多资料,为了方便以后看,写一个安装插件的总结和方法。 要安装js相关的插件,就要先安装一个Package Control(插件管理器)的插件,通过这个插件再去安装…

SPI接口详细介绍

1. 概述 SPI Serial Peripheral Interface,是串行外围设备接口,是一种高速,全双工,同步的通信总线。常规只占用四根线,节约了芯片管脚,PCB的布局省空间。现在越来越多的芯片集成了这种通信协议&#xff0…

驻扎博客园

今天把之前hexo里的一些文章全部转移到博客园了,之后就在博客园写点东西,记录一些生活的琐事。为什么要移至博客园呢?其实很简单,这边可以和一些同意从事前端的小伙伴一起互动。技术还是需要多讨论的,希望之后能多更新…

H.264 Profile、Level、Encoder三张简图

H.264有四种画质级别,分别是BP、EP、MP、HP: 1、BP-Baseline Profile:基本画质。支持I/P 帧,只支持无交错(Progressive)和CAVLC;   2、EP-Extended profile:进阶画质。支持I/P/B/SP/SI 帧&…

require.js学习记录

1、简介 官方对requirejs的描述:RequireJS is a JavaScript file and module loader. It is optimized for in-browser use, but it can be used in other JavaScript environments, like Rhino and Node. Using a modular script loader like RequireJS will impro…

iOS-AFNetworking参数和多文件同时上传【多文件上传】

1. 前言 在项目开发中,我们经常需要上传文件,例如:上传图片,上传各种文件,而有时也需要将参数和多个文件一起上传,不知道大家的项目中遇到了没有,我在最近的项目中,就需要这样的一个…

智能音箱 之 平台方案简介

智能音箱,被认为是物联网时代的入口,在去年成为了各大厂商争相投入的风口。在当今互联网时代,它不仅仅是一台单纯的音乐播放器,在其背后支撑的 AI 技术才是整个产品的核心,也是各大公司觊觎物联网入口的最根本原因。经…

Linux Kconfig及Makefile学习

内核源码树的目录下都有两个文档 Kconfig (2.4版本是Config.in)和Makefile。分布到各目录的Kconfig构成了一个分布式的内核配置数据库,每个Kconfig分别描述了 所属目录源文档相关的内核配置菜单。在内核配置make menuconfig时,从K…

Linux编程 23 shell编程(结构化条件判断 命令if -then , if-then ... elif-then ...else,if test)...

一.概述 在上一篇里讲到了shell脚本,shell按照命令在脚本中出现的顺序依次进行处理,对于顺序操作已经足够了,但许多程序要求对shell脚本中的命令加入一些逻辑流程控制,这样的命令通常叫做 结构化命令。 1.1 使用if - then语句 --最…