C++ 网络套接字、SCTP 和数据包大小

Question

我目前正在开发一个使用面向连接的 SCTP 的服务器来为少量客户端提供服务。在完成第一个带有简单实现的原型(prototype)之后，我现在正在分析要优化的应用程序。事实证明，CPU 时间的两个主要消耗者之一是网络部分。

我实现的应用层协议(protocol)的效率有两个问题:

1) 数据包大小

目前，我使用的最大数据包大小为 64 字节。您可以找到许多讨论过大的数据包大小的帖子，但是它们可以太小吗？由于 SCTP 允许我一次读取一个数据包 - 类似于 UPD - 同时保证按顺序交付 - 类似于 TCP - 这种显着简化的实现。但是，如果我理解正确的话，每次我发送一个数据包都会花费一个系统调用。系统调用的数量是否对性能有重大影响？我能否通过以更大的数据包(即 1024 - 8192 字节)成束发送消息来减少大量 CPU 周期？

2) 读写缓冲区

我目前正在使用 memcpy 将数据移入和移出应用程序级网络缓冲区。我发现许多关于什么更有效、memcpy 或正常分配的相互矛盾的帖子。我想知道在这种情况下，一种方法是否会比另一种方法快得多:

选项 1

void Network::ReceivePacket(char* packet)
{
    uint8_t param1;
    uint16_t param2
    uint32_t param3;

    memcpy(&param1, packet, 1);
    memcpy(&param2, packet+1, 2);
    memcpy(&param3, packet+3, 4);

    // Handle the packet here
}

void Network::SendPacket(uint8_t param1, uint16_t param2, uint32_t param3)
{
    char packet[7]

    memcpy(&packet, &param1, 1);
    memcpy(&packet+1, &param2, 2);
    memcpy(&packet+3, &param3, 4);

    // Send the packet here
}

选项 2

void Network::ReceivePacket(char* packet)
{
    uint8_t param1;
    uint16_t param2
    uint32_t param3;

    param1 = *((uint8_t*)packet);
    param2 = *((uint16_t*)packet+1);
    param3 = *((uint32_t*)packet+3);

    // Handle the packet here
}

void Network::SendPacket(uint8_t param1, uint16_t param2, uint32_t param3)
{
    char packet[7]

    *((uint8_t*)packet) = param1;
    *((uint16_t*)packet+1) = param2;
    *((uint32_t*)packet+3) = param3;

    // Send the packet here
}

第一个对我来说似乎更干净，但我发现很多帖子表明第二个可能更快一些。

当然欢迎任何类型的反馈。

Answer 1

据我所知，编译器会特别优化 memcpy 调用，因此您可能应该使用它。

关于你的第一个问题:

• 总结:使数据包大小尽可能大，避免 CPU 性能降低的可能性。

A syscall，一个系统调用，是你的操作系统回复或处理你的请求，每次你的请求都在内核中执行，这是一个适度的工作量。 老实说，我不熟悉 SCTP 概念，事实上，自从上次处理一些东西并通过 TCP 创建服务器以来，我就没有处理过套接字编程。我记得相关物理层元素的 MTU 是 1500，我还记得将我的数据包大小实现为 1450-1460，因为我试图获得下面的最大数据包大小1500 上限。

所以我要说的是，如果我是你，我希望我的操作系统尽可能不活跃，这样我就不会在 CPU 性能方面遇到任何问题。