为什么上的UDP比TCP慢？

Question

我通过1Gb局域网上的iperf在两个Ubuntu服务器(12.04)之间传输数据。

iperf -s    <->     iperf -c <addr> -n2G
TCP speed = 925 Mbits/sec

iperf -su   <->     iperf -uc<addr> -b1G -n2G
UDP speed = 810 Mbits/sec
Jitter = 0.016 ms
Lost = 0 .. 0.01%

我预计UDP要比TCP快得多。请大家解释一下，为什么UDP在Ubuntu上比TCP慢？

Answer 1

每个帧在发送时都要经过几个缓冲区:应用程序缓冲区、协议缓冲区、软件接口缓冲区和硬件接口缓冲区。当您通过发送高速数据开始强调堆栈时，您将填充这些缓冲区并阻塞或丢失数据。您也有可能影响性能的及时性和轮询策略。例如，通过使用更大的缓冲区和减少轮询次数，您可以在牺牲延迟的同时获得更好的性能。

TCP是为高速批量传输而优化的，而UDP是针对Linux内核中的低延迟进行优化的。这对缓冲区大小以及数据的轮询和传递方式都有影响。此外，还经常将TCP的硬件卸载。与UDP相比，我期望TCP的性能要好得多。

请注意，在UDP上发送高速数据通常是个坏主意，除非您实现了自己的拥塞控制。TCP保护您的网络不受拥塞崩溃。当您有少量数据或高及时性要求时，请使用UDP。

Answer 2

正如上面所说，iperf通过设计来限制自己。在src/Client.cpp，方法

void Client::Run( void )

呼叫

ReportPacket( mSettings->reporthdr, reportstruct );

在编写了每个UDP数据报之后。

ReportPacket()是相当慢的，它减慢了整个过程。

在iperf3中，对UDP引入了突发写入，您可以在-b命令行参数(如-b 10240M/2000 )中指定突发写入数。

否则，您可以在-t UDP_STREAM中使用netperf。

Answer 3

问题就在iperf本身。当您发送UDP流时，iperf将对流程中的每个数据报进行一些内部簿记。另一方面，当您发送TCP流时，iperf每流只做一次簿记。在我的测量中，iperf-UDP浪费了大量的时间来进行数据报测量，因此性能更慢。

如果您真的想比较TCP与UDP的性能，最好编写自己的测试程序。并确保计算量在这两种情况下是相同的。