较差的haskell网络性能

Question

我正在编写一些类似openvpn的程序，并认为这将是提高我的Haskell知识的好人选。然而，我遇到了相当严重的性能问题。

它所做的:它打开一个TUN设备；它将自己绑定在一个UDP端口上，启动2个线程(forkIO，但是由于fdRead而用-threaded编译)。我还没有使用金枪鱼包，我自己完全在Haskell完成。

线程1:从tun设备读取数据包(fdRead)。使用UDP套接字发送它。

线程2:从UDP套接字读取数据包(recv)；将其发送到tun设备(fdWrite)。

问题1:在这个配置中，fdRead返回字符串，我使用了接受字符串的Network.Socket函数。我在本地系统(一些iptables魔术)上进行了配置，我可以在本地主机上运行15 on /s，程序基本上运行在100%的CPU上。太慢了。我能做些什么来提高成绩吗？

问题2:我将不得不在发送的数据包中添加一些内容；然而，sendMany网络函数只接受ByteString；从Fd读取返回字符串。转换很慢。转换为手柄似乎对TUN设备的效果不够好.

问题3:我想要将一些信息存储在Data.Heap (函数堆)中(我需要使用'takeMin‘，虽然对于3个条目来说，它太过了，但是做起来很容易:)。所以我创建了一个MVar，在每个接收到的数据包上，我从MVar中提取了堆，用新的信息更新了堆，并把它放回了MVar，现在它开始消耗大量的内存。可能是因为旧堆垃圾收集得不够快/不够频繁？

有没有办法解决这些问题，还是我必须回到C.？我所做的应该主要是零拷贝操作--我是否使用了错误的库来实现它？

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我所做的：-当放到MVar上时，我做了：

a `seq` putMVar mvar a

对记忆泄漏有很好的帮助。

• 改为ByteString；现在我只使用“读/写”而没有进一步的处理，得到42 to /s。C版本的容量大约为56 so /s，因此这是可以接受的。

Answer 1

绳子很慢。真的，真的，非常慢。这是一个单独链接的反单元格列表，每个单元格包含一个unicode字符。将一个字符写入套接字需要将每个字符转换为字节，将这些字节复制到数组中，然后将该数组传递给系统调用。这其中哪一部分听起来像你想要做的？:)

您希望只使用ByteString。ByteString IO函数实际上在可能的情况下使用零拷贝IO。特别是查看关于黑客的网络字节串包。它包含所有经过优化以有效使用ByteString的网络库的版本。

Answer 2

关于你的前两个问题，卡尔是对的。关于最后一个问题，请考虑使用严格的并发包。

Answer 3

下面是两个示例程序:客户机和服务器。使用GHC 7.0.1和Network2.3，我在我的新双核笔记本电脑上获得了超过7500 Mbps的回环(大约90%的CPU总使用量)。我不知道UDP引入了多少开销，但这是一个相当多的数字。

--------------------
-- Client program --
--------------------
module Main where

import qualified Data.ByteString as C
import Network.Socket hiding (recv)
import Network.Socket.ByteString (recv)

import System.IO
import Control.Monad

main :: IO ()
main = withSocketsDo $
    do devNull <- openFile "/dev/null" WriteMode
       addrinfos <- getAddrInfo Nothing (Just "localhost") (Just "3000")
       let serveraddr = head addrinfos
       sock <- socket (addrFamily serveraddr) Stream defaultProtocol
       connect sock (addrAddress serveraddr)
       forever $ do
         msg <- recv sock (256 * 1024) -- tuning recv size is important!
         C.hPutStr devNull msg
       sClose sock


--------------------
-- Server program --
--------------------
module Main where

-- import Control.Monad (unless)
import Network.Socket hiding (recv)
import qualified Data.ByteString.Lazy as S
import Network.Socket.ByteString.Lazy (
                                       --recv, 
                                       sendAll)

main :: IO ()
main = withSocketsDo $
       do addrinfos <- getAddrInfo
                        (Just (defaultHints {addrFlags = [AI_PASSIVE]}))
                        Nothing (Just "3000")
          let serveraddr = head addrinfos
          sock <- socket (addrFamily serveraddr) Stream defaultProtocol
          bindSocket sock (addrAddress serveraddr)
          listen sock 1
          (conn, _) <- accept sock
          talk conn
          sClose conn
          sClose sock

     where
       talk :: Socket -> IO ()
       talk conn = sendAll conn $ S.repeat 7