AF_UNIX套接字开销是多少？

Question

AF_UNIX套接字开销是多少？

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我发现一对用类似以下方式创建的AF_UNIX套接字存在一些奇怪的问题:

 socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sfd);

sfd是一个int [2]数组，用于文件描述符。

首先，默认的缓冲区大小似乎恰好为122K（124928字节），而不是来自/proc/sys/net的任何内容（例如设置为128K的wmem_default）。有人知道这个奇怪的缓冲区大小的原因吗？

其次，在通过套接字写入小消息（8个字节）时，我只能写入423个消息，然后写入就会阻塞，这只有8 * 423 = 3384字节，另一个奇怪的大小。这些消息的作用好像每个消息占用295 +一点字节。这种开销的来源是什么？

在RHEL6（2.6.32，64位）上运行。

我编写了一个程序来尝试不同大小的数据以比较开销成本：

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

#define DATA_SIZE 4

void run(size_t size) {
    int sfd[2];
    if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sfd) == -1) {
        perror("error");
    }


    int sndbuf, sbsize = sizeof(sndbuf);
    getsockopt(sfd[0], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, (socklen_t*)&sbsize);

    printf("Data Size: %zd\n", size);
    char buff[size];   
    size_t wrote=0;
    for (size_t ii=0; ii < 32768; ii++) {
        if ((send(sfd[0], buff, size, MSG_DONTWAIT) == -1) && (errno == EAGAIN)) {
            wrote = ii;
            break;
        }
    }

    printf("Wrote:     %zd\n", wrote);

    if (wrote != 0) { 
        int bpm = sndbuf/wrote;
        int oh  = bpm - size;

        printf("Bytes/msg: %i\n",  bpm);
        printf("Overhead:  %i\n",  oh);
        printf("\n");
    }

    close(sfd[0]); close(sfd[1]);
}

int main() {
    int sfd[2];
    socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sfd);

    int sndbuf, sbsize = sizeof(sndbuf);
    getsockopt(sfd[0], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, (socklen_t*)&sbsize);

    printf("Buffer Size: %i\n\n", sndbuf);
    close(sfd[0]); close(sfd[1]);

    for (size_t ii=4; ii <= 4096; ii *= 2) {
        run(ii);
    }
}

这会产生：

Buffer Size: 124928

Data Size: 4
Wrote:     423
Bytes/msg: 295
Overhead:  291

Data Size: 8
Wrote:     423
Bytes/msg: 295
Overhead:  287

Data Size: 16
Wrote:     423
Bytes/msg: 295
Overhead:  279

Data Size: 32
Wrote:     423
Bytes/msg: 295
Overhead:  263

Data Size: 64
Wrote:     423
Bytes/msg: 295
Overhead:  231

Data Size: 128
Wrote:     348
Bytes/msg: 358
Overhead:  230

Data Size: 256
Wrote:     256
Bytes/msg: 488
Overhead:  232

Data Size: 512
Wrote:     168
Bytes/msg: 743
Overhead:  231

Data Size: 1024
Wrote:     100
Bytes/msg: 1249
Overhead:  225

Data Size: 2048
Wrote:     55
Bytes/msg: 2271
Overhead:  223

Data Size: 4096
Wrote:     29
Bytes/msg: 4307
Overhead:  211

使用管道肯定会有很多开销：

Data Size: 4
Wrote:     16384
Bytes/msg: 4
Overhead:  0

Data Size: 8
Wrote:     8192
Bytes/msg: 8
Overhead:  0

Data Size: 16
Wrote:     4096
Bytes/msg: 16
Overhead:  0

Data Size: 32
Wrote:     2048
Bytes/msg: 32
Overhead:  0

Data Size: 64
Wrote:     1024
Bytes/msg: 64
Overhead:  0

Data Size: 128
Wrote:     512
Bytes/msg: 128
Overhead:  0

Data Size: 256
Wrote:     256
Bytes/msg: 256
Overhead:  0

Data Size: 512
Wrote:     128
Bytes/msg: 512
Overhead:  0

Data Size: 1024
Wrote:     64
Bytes/msg: 1024
Overhead:  0

Data Size: 2048
Wrote:     32
Bytes/msg: 2048
Overhead:  0

Data Size: 4096
Wrote:     16
Bytes/msg: 4096
Overhead:  0

- gct

send() 返回实际写入的字节数。你应该将它们累加起来，而不是仅仅假设所有内容都被写入了。 - user207421

1

最坏的情况是我写的比我声称的还要少，这会使域套接字的开销变得更糟。 - gct

2个回答

0

您有没有查看过net.unix.max_dgram_qlen sysctl的值？

内核对在飞行中的AF_UNIX datagrams的最大数量施加了限制。在我的系统上，该限制实际上非常低：只有10个。

- Kristof Provost

我不知道那个，不是很清楚。因为我正在使用SOCK_STREAM类型，所以这是否适用于这里呢？ - gct

1

不，那只适用于数据报套接字，至少在我查看的内核版本上是这样。 - Kristof Provost

1

事实上，我无法理解为什么Unix数据报套接字写入在达到wmem_max时会出现短路的情况。 - Kristof Provost

我可以说增加 net.unix.max_dgram_qlen 不会改变开销。我的系统默认值为10，我将其更改为200，但程序输出或计算的开销没有任何变化。 - Chimera

1

不是完全错误，只是离题了。不过，你说得对。请不要再给我点赞 ;) - Kristof Provost

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Chimera · Accepted Answer

请查看socket(7)手册页。其中有一节：

SO_SNDBUF 设置或获取套接字发送缓冲区的最大字节数。当使用setsockopt(2)设置时，内核将此值加倍（以留出用于簿记开销的空间），并且getsockopt(2)返回这个加倍后的值。默认值由/proc/sys/net/core/wmem_default文件设置，允许的最大值由/proc/sys/net/core/wmem_max文件设置。此选项的最小（加倍）值为2048。

因此，似乎开销只是为了保存内核的簿记信息。