将UDP数据包发送到同一地址的效率

Question

我正在修改现有应用程序中的一些基础设施，该应用程序将UDP数据包发送到1...N个地址(通常是多播)。当前有T个发送器对象，在某些情况下，所有的发送器都发送到相同的地址。

因此，为了简化并提供一个示例，假设有3个发送器对象，它们都需要发送到单个特定地址。我的问题是。哪个更有效率？：

选项1)在单个套接字周围放置一个互斥锁，并使所有发射器(T)共享同一套接字。

T----\
T----->Socket
T----/

选项2)使用三个单独的套接字，所有套接字都发送到同一位置。

T----->Socket 1
T----->Socket 2
T----->Socket 3

我怀疑对于第二种选择，在幕后，操作系统或NIC在最终传输周围放置一个互斥，因此从大的角度来看，选项2可能与选项1没有太大不同。

下周我可能会在我的开发PC上设置一个实验，但我无法测试用户可能安装在其上的所有潜在的计算机配置。我也意识到有不同的实现- Windows和Linux，不同的NIC芯片组制造商，等等，但我想知道是否有人可能有一些过去的经验或架构知识，可以阐明其中一个选项的优势。

谢谢!

Answer 1

在Windows10计算机上运行了一些基准测试后，我有了一个“答案”，至少让我大致了解了应该期待什么。我不能百分之百确定每个系统都会以相同的方式运行，但我运行的大多数服务器都使用Intel NIC和Windows 10，并且我的典型数据包大小约为1200字节，因此答案至少让我感到放心，它对于我的特定场景是正确的。我决定将结果发布在这里，以防它可以帮助其他任何人使用这个实验。

我构建了一个简单的命令行应用程序，它首先生成T个发射器线程，所有线程都使用一个周围有互斥锁的套接字。之后，它将立即使用相同数量的发射器运行另一个测试，但这一次每个发射器都有自己的套接字，因此不需要互斥锁(尽管我确信在较低的级别上有锁定机制)。每个发射器以尽可能快的速度发送数据包。

这是我使用的测试设置：

• 2,700,000个数据包，每个1200字节。
• 发布模式，64位。
• i7-3930K CPU，英特尔千兆位CT PCIE适配器。

下面是结果

• 1发射器: SharedSocket = 28.2650秒:1套接字= 28.2073秒。
• 3发射器: SharedSocket = 28.4485秒: MultipleSockets = 27.5190秒。
• 6发射器: SharedSocket = 28.7414秒: MultipleSockets = 27.3485秒。
• 12发射器: SharedSocket = 27.9463秒: MulitpleSockets = 27.3479秒。

正如预期的那样，只有一个线程的测试对两个线程的时间几乎相同。但是，在使用3个、6个和12个发射器的情况下，通过使用每个线程一个套接字而不是共享套接字，性能提高了大约3%。这不是一个巨大的差异，但如果你试图从你的系统中挤出最后一盎司，它可能是一个有用的统计数据。我的特殊应用程序是用于传输大量视频的。

就像是一次理智的检查...这是TaskManager在服务器端的网络页面的屏幕截图。您可以在测试中途看到吞吐量增加，这与切换到第二个多套接字测试时一致。我还包括了一段客户端计算机的录屏(这是一台Windows7机器)。

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