c# - 套接字在一定时间后受到限制

标签 c# .net windows networking tcp

我正在用 C# 创建一个网络库,我可以在任何应用程序中使用它,作为这个库的一部分,我有一个 TCP 客户端/服务器设置。这种设置几乎适用于所有情况;在最小和中等压力负载下,它可以完美地连接、发送/接收数据和断开连接。但是,当我从客户端向服务器发送大量数据时,客户端套接字会工作一段时间(有时很短,有时很长),然后暂时拒绝发送数据。具体来说,我的数据速率从 550-750 KBps 范围变为 0 KBps,并再次停留在不同的时间量内。然后套接字将在很短的时间内再次开始发送,并再次“节流”。在节流期间,我假设套接字已断开连接,因为我无法发送任何内容,但轮询返回套接字已使用以下代码连接:


public bool IsConnected(Socket socket)
{
     try
     {
         return !(socket.Poll(1, SelectMode.SelectRead) && socket.Available == 0);
     }
     catch (SocketException) { return false; }
}

我刚在大学上了网络课,所以我开始考虑 TCP 中的拥塞控制和流量控制机制,但在我看来,这两者都不会导致这个问题;拥塞控制只会减慢数据速率,并且接收方的完整缓冲区不会持续几乎我获得 0 KBps 数据速率的时间长度。该症状似乎指向某种类型的大量数据节流或大规模丢弃数据包。

我的问题是:有没有人知道什么可能导致此数据“节流”,因为没有更好的术语?另外,我发送的数据包是否有可能比我的路由器更远,即使它们被发送到同一子网中的主机?

编辑:很明显,我试图解决这个问题的原因是因为我想以尽可能高的数据速率通过 TCP 发送文件。我知道也可以使用 UDP,我也将使用它来制定解决方案,但我希望 TCP 先工作。

具体信息:

我正在使用阻塞读/写操作,服务器是多线程的。客户端也在自己的线程上运行。我正在我的本地子网上进行测试,通过我的路由器弹回所有数据包,该路由器的吞吐量应该为 54 Mbps。每个数据包大小为 8 KB,最多每秒发送 1000 次(发送线程休眠 1 毫秒),但显然达不到该速率。减小数据包的大小以降低数据速率会导致限制消失。 Windows 7 机器、1 台服务器、1 台客户端。发送操作总是完成,错误的是接收操作。

发送操作如下:


//get a copy of all the packets currently in the queue
                    IPacket[] toSend;
                    lock (packetQueues[c])
                    {
                        if (packetQueues[c].Count > SEND_MAX)
                        {
                            toSend = packetQueues[c].GetRange(0, SEND_MAX).ToArray();
                            packetQueues[c].RemoveRange(0, SEND_MAX);
                        }
                        else
                        {
                            toSend = packetQueues[c].ToArray();
                            packetQueues[c].RemoveRange(0, toSend.Length);
                        }
                    }
                    if (toSend != null && toSend.Length > 0)
                    { //write the packets to the network stream
                        try
                        {
                            writer.Write(toSend.Length);
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            Logger.Log(e);
                            if (showErrorMessages)
                                MessageBox.Show("Client " + (int)c + ": " + e, "Error", MessageBoxButtons.OK);
                        }
                        for (int i = 0; i < toSend.Length; i++)
                        {
                            try
                            {
                                toSend[i].Write(writer);
                                if (onSend != null)
                                {
                                    object[] args = new object[2];
                                    args[0] = c;
                                    args[1] = toSend[i];
                                    onSend(args);
                                }
                            }
                            catch (Exception e)
                            {
                                Logger.Log(e);
                                if (showErrorMessages)
                                    MessageBox.Show("Client " + (int)c + ": " + e, "Error", MessageBoxButtons.OK);
                            }
                        }
                    }

这是接收码:


try
                    { 
                        //default buffer size of a TcpClient is 8192 bytes, or 2048 characters
                        if (client.Available > 0)
                        {
                            int numPackets = reader.ReadInt32();
                            for (int i = 0; i < numPackets; i++)
                            {
                                readPacket.Clear();
                                readPacket.Read(reader);
                                if (owner != null)
                                {
                                    owner.AcceptPacket(readPacket, c); //application handles null packets itself.
                                    if (onReceive != null)
                                    {
                                        object[] args = new object[2];
                                        args[0] = c;
                                        args[1] = readPacket;
                                        onReceive(args);
                                    }
                                }
                            }
                            timestamps[c] = TimeManager.GetCurrentMilliseconds();
                        }
                        else
                        {
                            double now = TimeManager.GetCurrentMilliseconds();
                            if (now - timestamps[c] >= timeToDisconnect)
                            { //if timestamp is old enough, check for connection.
                                connected[c] = IsConnected(client.Client);
                                if (!connected[c])
                                {
                                    netStream.Close();
                                    clients[c].Close();
                                    numConnections--;
                                    if (onTimeout != null) onTimeout(c);
                                }
                                else
                                {
                                    timestamps[c] = now;
                                }
                            }
                        }

                    }
                    catch (Exception s)
                    {
                        Logger.Log(s);
                        if (showErrorMessages)
                            MessageBox.Show("Client " + (int)c + ": " + s, "Error", MessageBoxButtons.OK);
                    }

数据包发送/接收:


public void Write(BinaryWriter w)
        {
            w.Write(command); //byte
            w.Write(data.Type); //short
            w.Write(data.Data.Length); //int
            w.Write(data.Data); //byte array
            w.Flush();
        }

        /// <summary>
        /// Reads a command packet from data off a network stream.
        /// </summary>
        /// <param name="r">The stream reader.</param>
        public void Read(BinaryReader r)
        {
            command = r.ReadByte();
            short dataType = r.ReadInt16();
            int dataSize = r.ReadInt32();
            byte[] bytes = r.ReadBytes(dataSize);
            data = new PortableObject(dataType, bytes);
        } 

完整的服务器通信循环:


public void Communicate(object cl)
        {
            int c = (int)cl;
            timestamps[c] = TimeManager.GetCurrentMilliseconds();
            try
            {
                //Console.Out.WriteLine("Thread " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + " has started up. c = " + (int)c);

                TcpClient client = clients[c];
                client.ReceiveTimeout = 100;

                NetworkStream netStream = client.GetStream();
                BinaryReader reader = new BinaryReader(netStream);
                BinaryWriter writer = new BinaryWriter(netStream);

                while (client != null && connected[c])
                {
                    #region Receive
                    try
                    { 
                        //default buffer size of a TcpClient is 8192 bytes, or 2048 characters
                        if (client.Available > 0)
                        {
                            int numPackets = reader.ReadInt32();
                            for (int i = 0; i < numPackets; i++)
                            {
                                readPacket.Clear();
                                readPacket.Read(reader);
                                if (owner != null)
                                {
                                    owner.AcceptPacket(readPacket, c); //application handles null packets itself.
                                    if (onReceive != null)
                                    {
                                        object[] args = new object[2];
                                        args[0] = c;
                                        args[1] = readPacket;
                                        onReceive(args);
                                    }
                                }
                            }
                            timestamps[c] = TimeManager.GetCurrentMilliseconds();
                        }
                        else
                        {
                            double now = TimeManager.GetCurrentMilliseconds();
                            if (now - timestamps[c] >= timeToDisconnect)
                            { //if timestamp is old enough, check for connection.
                                connected[c] = IsConnected(client.Client);
                                if (!connected[c])
                                {
                                    netStream.Close();
                                    clients[c].Close();
                                    numConnections--;
                                    if (onTimeout != null) onTimeout(c);
                                }
                                else
                                {
                                    timestamps[c] = now;
                                }
                            }
                        }

                    }
                    catch (Exception s)
                    {
                        Logger.Log(s);
                        if (showErrorMessages)
                            MessageBox.Show("Client " + (int)c + ": " + s, "Error", MessageBoxButtons.OK);
                    }
                    #endregion

                    Thread.Sleep(threadLatency);

                    #region Send
                    //get a copy of all the packets currently in the queue
                    IPacket[] toSend;
                    lock (packetQueues[c])
                    {
                        if (packetQueues[c].Count > SEND_MAX)
                        {
                            toSend = packetQueues[c].GetRange(0, SEND_MAX).ToArray();
                            packetQueues[c].RemoveRange(0, SEND_MAX);
                        }
                        else
                        {
                            toSend = packetQueues[c].ToArray();
                            packetQueues[c].RemoveRange(0, toSend.Length);
                        }
                    }
                    if (toSend != null && toSend.Length > 0)
                    { //write the packets to the network stream
                        try
                        {
                            writer.Write(toSend.Length);
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            Logger.Log(e);
                            if (showErrorMessages)
                                MessageBox.Show("Client " + (int)c + ": " + e, "Error", MessageBoxButtons.OK);
                        }
                        for (int i = 0; i < toSend.Length; i++)
                        {
                            try
                            {
                                toSend[i].Write(writer);
                                if (onSend != null)
                                {
                                    object[] args = new object[2];
                                    args[0] = c;
                                    args[1] = toSend[i];
                                    onSend(args);
                                }
                            }
                            catch (Exception e)
                            {
                                Logger.Log(e);
                                if (showErrorMessages)
                                    MessageBox.Show("Client " + (int)c + ": " + e, "Error", MessageBoxButtons.OK);
                            }
                        }
                    }
                    #endregion
                }
            }
            catch (ThreadAbortException tae) 
            { 
                Logger.Log(tae); 
                MessageBox.Show("Thread " + (int)cl + " was aborted.", "Error", MessageBoxButtons.OK); 
            }
        }   

最佳答案

这可能是您的代码,但我们很难说,因为它不完整。

我在 .NET TCP/IP FAQ 中写下了自己的一套最佳实践- 经过多年的 TCP/IP 经验。我建议您从这里开始。

附言我为在线数据包保留术语“数据包”。 TCP 应用程序无法控制数据包。我使用术语“消息”来表示应用程序协议(protocol)级别的消息。我认为这可以减少混淆,尤其是对于新手而言。

关于c# - 套接字在一定时间后受到限制,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/8626606/

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