基于Linux的Socket网络编程的性能优化 03 网络编程, 睡眠状态, Socket, 服务器, Linux

samwalton

　3 Socket的性能优化
　　3．1 解决多路复用
　　上面的运行过程仅实现了一个客户端接人，在实际情况中，人们往往遇到多个客户端连接服务器端的情况。由于connect()，recv()，send() 都是阻塞性函数，若资源没有准备好，则调用该甬数的进程将进入睡眠状态，无法处理I／O多路复用。在服务器端的serv．c中加入select()函数，它可同时监听多个套接字，实现I／O的多路复用。
　　其函数原型如下：
　　该函数监视一系列文件描述符，特别是readfds、writefds和exceptfds。如果想知道是否能从标准输入和套接字描述符sockfd读入数据，只要将文件描述符“0”和“sockfd”加入集合readfds中。参数numfds应等于最高文件描述符的值加1，设置该值为sockfd+ 1。因为它一定大于标准输入的文件描述符“0”。当函数select()返回时，readfds的值修改为反映选择的哪个文件描述符可读。重新编译和运行客户端的程序后，服务器端允许多个客户端接入，服务器端运行结果如图6所示。

　　3．2 最小化报文传输的延时
　　通过TCP socket进行通信时，数据都被拆分成数据块，这样它们就可以封装到给定连接的TCP payload(指TCP数据包中的有效负荷)中。TCP payload的大小取决于几个因素(如最大报文长度和路径)，为了达到较好的性能，应使用尽可能多的可用数据来填充每个报文。当没有足够的数据来填充 payload时(也称为最大报文段长度maximum segment size或MSS)，TCP将采用Nagle算法自动将一些小缓冲区连接到一个报文段中。这样可以通过最小化所发送的报文的数量来提高应用程序的效率，并减轻整体的网络拥塞。
　　由于这种算法对数据进行合并，试图构成一个完整的TCP报文段，因此会引入一些延时。Socket网络传输很长时间只发送一些较小的报文，比如 telnet程序，它让用户可以与远程系统进行交互，通常通过一个shell来进行，如果用户被要求用发送报文之前输入的字符来填充某个报文段，该方法绝对不能满足需要。再比如HTTP协议，通常客户机浏览器会产生一个小请求(一条HTTP请求消息)，然后Web服务器就会返回一个更大的响应(Web页面)。最小化传输延时是首要的。在这种情况中，Socket可以提供一种解决方案，即禁用Nagle算法，可设置TCP_NODELAY socket选项TCP socket禁用Nagle算法。

　　使用Samba的实验表明，在服务器上的Samba驱动器上读取数据时，禁用Nagle算法几乎可以加倍提高读性能。