tcp或udp，另一个比较

Question

考虑每秒数千次请求的缓存应用程序，其中客户端使用整数索引请求对象，服务器将对象发回给它。(仅Linux)

对于UDP协议来说，什么会更快：

• 在一个包中发送多个答复？
• 在一个数据包中发送一个答复？

(适用于双方、服务器或客户端)

缺点：

每个数据包的

• 多个回复：

- many memcpy()s will be needed to assemble packet with multiple replies. If a get() request returns to the client 16 byte objects, a single packet of 65535 bytes would have to memcpy() about 4000 objects before issuing sendto() system call. _memcpy() is costly_
- An UDP packet of 65000 bytes will generate about 43 udp packet headers     since the packet will be transmitted in fragmetns, due to 1500 default MTU size. _not a big overhead_

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每个数据包的

• 单应答：
  • 每个get()将导致28字节的协议开销。对于一个16字节的对象来说，这将是非常昂贵的。每秒的对象吞吐量将很低，网络将被数据包所饱和。例如，发送4000个对象将生成4000个udp数据包报头，有条件地超过43个具有多个答复的标头。此外，过多的sendto() syscalls也会增加CPU消耗，因为内核必须在每个syscall.

上保存CPU寄存器。

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这两种方法都有各自的缺点，目前还不清楚哪种解决方案更好，然而，千兆以太网的时钟运行在1 GHz，而处理器是3 GHz，内存总线也比以太网接口的双绞线宽得多。因此，每个数据包多个回复将是更好的选择，因为额外的memcpy()将减少网络流量，对吗？

现在，如果我们使用TCP而不是UDP：

每个包的

• 多个答复:再次指出，组装该包需要许多memcpy()s，该包不应大于65535，然后由内核将其碎片化，以MTU大小的数据包发送，与UDP 不存在太大差异。

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每个包的

• 单应答：
  • ，因为我们的16个字节对象是随机分布在服务器内存中的，所以我们必须向每个对象发出写() syscall，与udp单个请求的情况相同。
  • 每个get()将导致52字节的开销，因为有更大的头+我们将不得不向另一个ACK数据包的开销，即40字节。更大的网络traffic

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结论：

这个特定应用程序的

1. (从客户机提供的索引向客户机发送简单的数据块) TCP的性能不会比UDP更好。+考虑TCP栈的实现比UDP复杂得多，在那里执行的指令更多。使协议运行更快的全部要点是将UDP数据包组装到MTU上，因为possible.
2. The向系统中添加另一个NIC的成本低于添加另一个。降低memcpy()的数量是有意义的，但是发送一堆小的UDP数据包，并为网络端的每个udp头的开销支付额外费用(通过执行许多sendto()系统来增加一些开销，我认为这些开销将低于memcpy()的开销)，因为这样一个CPU就可以通过多个NICs

发送请求。

非常感谢您对协议选择的意见和经验。

注意:让我们把可靠性问题放在一边，假设我们的网络是无错误的，如果你正确地连接它们，这在大多数情况下都是正确的，如果发生错误，这肯定不是正常的。

Answer 1

这里有一些不准确的陈述，并且稍微改变了画面：

1. 多个对象不需要多个write()系统调用，您可以使用writev()来满足这一需求。(对UDP和TCP都有好处)
2. 发送带有UDP的65K字节缓冲区不会创建UDP的多个头，只创建一个UDP报头的多个IP头。此外，对于今天的1 1Gbit /s，您可以使用jambo帧并增加MTU (超过1500)，如果这是针对专用网络的话。
3. for TCP，发送一个带有写()/Send()的对象并不一定会生成一个数据包，很可能它会等待您填充MSS，然后再分派几个对象，记住它是一个流，它没有UDP所具有的数据包边界。
4. 您不能假设可靠性、顺序和负载，这使得UDP更难管理。当服务器或客户端开始超载流量时，TCP将处理连接。使用UDP，您将必须检测此类病例并作出反应。