❶ linux下用C++寫UDP通信程序該怎麼寫
用ACE，它提供了很完善的一套構架。
#include "ace/SOCK_Dgram_Mcast.h"
#include "ace/INET_Addr.h"
#include "ace/OS.h"埋滲
#include "ace/ACE.h"
#include "ace/Log_Msg.h"
int ACE_TMAIN (int argc, char* argv[])
{
ACE_Time_Value ti = ACE_Time_Value (0, 20000);
ACE_INET_Addr local_addr ((u_short) 9000);
ACE_INET_Addr recv_addr ;
ACE_SOCK_Dgram recv_dgram;
//打開埠
if (recv_dgram.open (local_addr) == -1) {
ACE_DEBUG ((LM_ERROR, "%p\n", "Recieving data gram open"));
ACE_OS::exit (-1);
}
ACE_Time_Value t = ACE_Time_Value::zero;
while (1) {
//recieve data gram
char buf[2048];
//接收UDP數據，
ssize_t recv = recv_dgram.recv (buf, 2048, recv_addr);
//彎譽脊顯示接收了多少數據，以及數據的來虛謹源
ACE_DEBUG ((LM_DEBUG, "%M [%t %N:%l] %s:%d recieved %d\n", recv_addr.get_host_addr (), recv_addr.get_port_number (), recv));
if (recv <= 0) {
ACE_DEBUG ((LM_DEBUG, "%M [%t %N:%l] Can't recieve any data gram from the port (%s:%d)\n", recv_addr.get_host_addr (),recv_addr.get_port_number ()));
ACE_OS::sleep (ti);
continue;
}
}
return 0;
}
❷ linux c編寫udp程序的bind報錯
addr.sin_addr.s_addr=htons(SERVER_PORT);
這個是IP地址，你給的埠號。
❸ 有誰能給我貼一份可用的 UDP 組播代碼嗎
組播技術可形象的描述如下：
假設一個企業分布於各地的子公司（兩個以上）之間需要通過Internet進行實時的交換信息(數據，聲音，圖像)，他們的計算機可能不屬於同一物理網 絡，甚至不屬於同一自治系統，這種通信的特點是「多點」式的。子公司發出的數據希望其他子公司都能收到，而總部發出的指示全體子公司都應收到。這種多點通信方式為組內廣播，即組播技術，也稱多播技術，多目網關技術。
1.2、TCP/IP傳送方式
組播技術是TCP/IP傳送方式的一種。在我們討論組播技術之前先來看看TCP/IP傳送方式。TCP/IP傳送方式有三種：單播，廣播，組播。
單播（Unicast）傳輸：在發送者和每一接收者之間需要單獨的數據信道。 如果一台主機同時給很少量的接收者傳輸數據，一般沒有什麼問題。但如果有大量主機希望獲得數據包的同一份拷貝時卻很難實現。這將導致發送者負擔沉重、延遲長、網路擁塞；為保證一定的服務質量需增加硬體和帶寬。
組播（Multicast）傳輸：它提高了數據傳送效率。減少了主幹網出現擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個物理網路，也可以來自不同的物理網路（如果有組播路由器的支持）。
廣播（Broadcast）傳輸：是指在IP子網內廣播數據包，所有在子網內部的主機都將收到這些數據包。廣播意味著網路向子網主機都投遞一份數據包，不論這些主機是否樂於接收該數據包。然而廣播的使用范圍非常小， 只在本地子網內有效，因為路由器會封鎖廣播通信。廣播傳輸增加非接收者的開銷。
組播是一種允許一個或多個發送者（組播源）發送單一的數據包到多個接收者（一次的，同時的）的網路技術。 組播源把數據包發送到特定組播組，而只有屬於該組播組的地址才能接收到數據包。組播可以大大的節省網路帶寬， 因為無論有多少個目標地址，在整個網路的任何一條鏈路上只傳送單一的數據包。 它提高了數據傳送效率。減少了主幹網出現擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個物理網路， 也可以來自不同的物理網路（如果有組播路由器的支持）。
❹ 在進行UDP組播編程時，主機不能退出組播網，是怎麼回事
zhshdxhxhztvghnztdyda
❺ Linux環境下C開發_linux搭建c語言開發環境
一：C語言嵌入式Linux工程師的學習需要具備一定的C語言基礎，C語言是嵌入式領域最重要也是最主要的編程語言，通過大量編程實例重點理解C語言的基礎編程以及高級編程知識。包括：基本數據類型、數組、指針、結構體、鏈表、文件操作、隊列、棧等。
二：Linux基礎Linux操作系統的概念、安裝方法，詳細了解Linux下的目錄結構、基本命令、編輯器VI,編譯器GCC，調試器GDB和Make項目管理工具,ShellMakefile腳本編寫等知識，嵌入式開發環境的搭建。
三：Linux系統編程重點學習標准I/O庫，Linux多任務編程中的多進程和多線程，以及進程間通信(pipe、FIFO、消息隊列、共享內存、signal、信號量等)，同步與互斥對共享資源訪問控制等重要知識，主要提升對Linux應用開發的理解和代碼調試的能力。
四：Linux網路編程計算機網路在嵌入式Linux系統應用開發過程中使用非常廣泛，通過Linux網路發展、TCP/IP協議、socket編程、TCP網路編程、UDP網路編程、Web編程開發等方面入手，全面了解Linux網路應用程序開發。重點學習網路編程相關API，熟練掌握TCP協議伺服器的編程方法和並發伺服器的實現，了解HTTP協議及其實現方法，熟悉UDP廣播、多播的原理及編程方法，掌握混合C/S架構網路通信系統的設計，熟悉HTML,Javascript等Web編程技術及實現方法。
五：數據結構與演算法數據結構及演算法在嵌入式底層驅動、通信協議、及各種引擎開發中會得到大量應用，對其掌握的好壞直接影響程序的效率、簡潔及健壯旅瞎性。此階段的學習要重點理解數據結構與演算法的基礎內容，包括順序表、鏈表、隊列、棧、樹、圖、哈希表、各種查找排序演算法等應用及其C語言實現過程。
六：C、QTC是Linux應用開發主要語言之一，本階段重點掌握面向對象編程的基本思想以及C的重要內容。圖形界面編程是嵌入式開發中非常重要的一個環節。由於QT具有跨平台、面向對象、豐富API、支持2D/3D渲染、支持XML、多國語等強大功能，在嵌入式領域的GUI開發中得到了廣范的應用，在本階段通過基於QT圖形庫的學習使學員可以熟練編寫GUI程序，並移植QT應用程序到Cortex-A8平台。包括IDE使用、QT部件及布局管理器、信息與槽機制的應用、滑鼠、鍵盤及繪圖事件處理及文件處理的應用。
七：CortexA8、Linux平台開發通過基於ARMCortex-A8處理s5pv210了解晶元手冊的基本閱讀技巧，掌握s5pv210系統資源、時鍾控制器、電源管理、異常中斷控制器、nandflash控制器等模塊，為底層平台搭建做好准備。Linux平台包括內核裁減、內核移植、交叉編譯、GNU工具使用、內核調試、Bootloader介紹、製作與原理分析、根文件系統製作以及向內核中添加自己的模塊，並在s5pv210實驗平台上運行自己製作的Linux系統,集成部署Linux系統整個流程。同時了解Android操作系統開發流程。Android系統是基於Linux平台的開源操作系統，該平台由操作系統、中間件、用戶界面和應用軟體組成，是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟體，目前它的應用不再局限於移動終端，還包括數據電視、機頂盒、PDA等消費類電子產品。
八：驅動開發拆顫空驅動程序設計是嵌入式Linux開發工作中重要的一部分，也是比較困難的一部分。本階洞租段的學習要熟悉Linux的內核機制、驅動程序與用戶級應用程序的介面，掌握系統對設備的並發操作。熟悉所開發硬體的工作原理，具備ARM硬體介面的基礎知識，熟悉ARMCortex-A8處理器s5pv210各資源、掌握Linux設備驅動原理框架，熟悉工程中常見Linux高級字元設備、塊設備、網路設備、USB設備等驅動開發，在工作中能獨立勝任底層驅動開發。
以上就是列出的關於一名合格嵌入式Linux開發工程師所必學的理論知識，其實，作為一個嵌入式開發人員，專業知識和項目經驗同樣重要，所以在我們的理論學習中也要有一定的項目實踐，鍛煉自己的項目開發能力。
❻ 如何在linux下實現udp的多進程方式
tar xzf atop-2.1-1.tar.gz && cd atop-2.1
make && sudo make install
atop
atop交互命令枯宴:
t(手動刷新,默認刷新間隔為10秒,i可以修改時間間隔) g(默認輸出) d(磁碟) m(內存)
s(調度) v(可變) c(命令行) p(進程統計) u(用戶統計) n(網路,需要內核模塊netatop支持)
C(按CPU排序) M(按內存MEM排讓皮序) D(按坦敗差磁碟DSK排序) N(按網路NET排序)
❼ linux shell命令行向udp埠發送數據
先nc -uv，然歲悔後在輸入數據即可
nc -uvz可以用來測試udp埠是否開啟監聽
比如要向本地10001端正雀橡口發送數據，可以使用
echo "hello" > /dev/udp/localhost/10001
方法二的好處在於，發送完數據後自動退出。當我們需要在命令行下循環向特定udp埠發送數據時，我們只能使用方法二。舉旁
例如
while true
do
echo "xxxx" > /dev/udp/localhost/10001
done
❽ linux 下用socket 文件傳輸問題(UDP)
要下班了，時間急，不寫代碼了先給你一個思路
1 實現最簡單的udp socket 模型，實現發送一個字元串。
2 實現一個簡單的打開文件，讀取文件的例子，如用fgets(),類似的函數有很多，然後再把讀取的文件內容忘另一個文件里寫(相關函數fopen(),write(),read())。
3 把上面兩個函數結合到一起，在客戶端實現打開要傳送的文件，按一定的大小讀取，讀取後調用sendto（）發送到伺服器端。在伺服器端創建一個文件，然後調用recvfrom（）接受客戶端發送過來的數據，向來是創建的那個文件中寫。
下面是改好的udp發送文件的例子。
伺服器端程序的編譯
gcc -o file_server file_server
客戶端程序的編譯
gcc -o file_client file_client.c
伺服器程序和客戶端程應當分別運行在2台計算機上.
伺服器端程序的運行,在一個計算機的終端執行
./file_server
客戶端程序的運行,在另一個計算機的終端中執行
./file_client 運行伺服器程序的計算機的IP地址
根據提示輸入要傳輸的伺服器上的文件，該文件在伺服器的運行目錄上
在實際編程和測試中,可以用2個終端代替2個計算機,這樣就可以在一台計算機上測試網路程序,
伺服器端程序的運行,在一個終端執行
./file_server
客戶端程序的運行,在另一個終端中執行
./file_client 127.0.0.1
說明: 任何計算機都可以通過127.0.0.1訪問自己. 也可以用計算機的實際IP地址代替127.0.0.1
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// file_server.c 文件傳輸順序伺服器示例
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//本文件是伺服器的代碼
#include <netinet/in.h> // for sockaddr_in
#include <sys/types.h> // for socket
#include <sys/socket.h> // for socket
#include <stdio.h> // for printf
#include <stdlib.h> // for exit
#include <string.h> // for bzero
/*
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
*/
#define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 6666
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv)
{
//設置一個socket地址結構server_addr,代表伺服器internet地址, 埠
struct sockaddr_in server_addr， pcliaddr;
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); //把一段內存區的內容全部設置為0
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
//創建用於internet的據報套接字（UDPt,用server_socket代表伺服器socket
// 創建數據報套接字（UDP）
int server_socket = socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if( server_socket < 0)
{
printf("Create Socket Failed!");
exit(1);
}
//把socket和socket地址結構聯系起來
if( bind(server_socket,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr)))
{
printf("Server Bind Port : %d Failed!", HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
exit(1);
}
while (1) //伺服器端要一直運行
{
//定義客戶端的socket地址結構client_addr
struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t n = sizeof(client_addr) ;
int length;
char buffer[BUFFER_SIZE];
bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
length = recvfrom(new_server_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0,&pcliaddr,&n);
if (length < 0)
{
printf("Server Recieve Data Failed!\n");
break;
}
char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE+1];
bzero(file_name, FILE_NAME_MAX_SIZE+1);
strncpy(file_name, buffer, strlen(buffer)>FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(buffer));
// int fp = open(file_name, O_RDONLY);
// if( fp < 0 )
FILE * fp = fopen(file_name,"r");
if(NULL == fp )
{
printf("File:\t%s Not Found\n", file_name);
}
else
{
bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
int file_block_length = 0;
// while( (file_block_length = read(fp,buffer,BUFFER_SIZE))>0)
while( (file_block_length = fread(buffer,sizeof(char),BUFFER_SIZE,fp))>0)
{
printf("file_block_length = %d\n",file_block_length);
//發送buffer中的字元串到new_server_socket,實際是給客戶端
if(send(new_server_socket,buffer,file_block_length,0)<0)
{
printf("Send File:\t%s Failed\n", file_name);
break;
}
bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
}
// close(fp);
fclose(fp);
printf("File:\t%s Transfer Finished\n",file_name);
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// file_client.c 文件傳輸客戶端程序示例
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//本文件是客戶機的代碼
#include <netinet/in.h> // for sockaddr_in
#include <sys/types.h> // for socket
#include <sys/socket.h> // for socket
#include <stdio.h> // for printf
#include <stdlib.h> // for exit
#include <string.h> // for bzero
/*
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
*/
#define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 6666
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv)
{
if (argc != 2)
{
printf("Usage: ./%s ServerIPAddress\n",argv[0]);
exit(1);
}
//設置一個socket地址結構client_addr,代表客戶機internet地址, 埠
struct sockaddr_in client_addr;
bzero(&client_addr,sizeof(client_addr)); //把一段內存區的內容全部設置為0
client_addr.sin_family = AF_INET; //internet協議族
client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);//INADDR_ANY表示自動獲取本機地址
client_addr.sin_port = htons(0); //0表示讓系統自動分配一個空閑埠
//創建用於internet的流協議(TCP)socket,用client_socket代表客戶機socket
int client_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if( client_socket < 0)
{
printf("Create Socket Failed!\n");
exit(1);
}
//設置一個socket地址結構server_addr,代表伺服器的internet地址, 埠
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
if(inet_aton(argv[1],&server_addr.sin_addr) == 0) //伺服器的IP地址來自程序的參數
{
printf("Server IP Address Error!\n");
exit(1);
}
server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr);
char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE+1];
bzero(file_name, FILE_NAME_MAX_SIZE+1);
printf("Please Input File Name On Server:\t");
scanf("%s", file_name);
char buffer[BUFFER_SIZE];
bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
strncpy(buffer, file_name, strlen(file_name)>BUFFER_SIZE?BUFFER_SIZE:strlen(file_name));
//向伺服器發送buffer中的數據
socklen_t n = sizeof(server_addr) ;
sendto(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0,(struct sockaddr*)&server_addr,n);
// int fp = open(file_name, O_WRONLY|O_CREAT);
// if( fp < 0 )
FILE * fp = fopen(file_name,"w");
if(NULL == fp )
{
printf("File:\t%s Can Not Open To Write\n", file_name);
exit(1);
}
//從伺服器接收數據到buffer中
bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
int length = 0;
while( length = recv(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0))
{
if(length < 0)
{
printf("Recieve Data From Server %s Failed!\n", argv[1]);
break;
}
// int write_length = write(fp, buffer,length);
int write_length = fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp);
if (write_length<length)
{
printf("File:\t%s Write Failed\n", file_name);
break;
}
bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
}
printf("Recieve File:\t %s From Server[%s] Finished\n",file_name, argv[1]);
return 0;
}
❾ linux下udp編程如何同時獲取源IP和埠及目的IP和埠
http://www.cnblogs.com/kissazi2/p/3158603.html
❿ 在Linux 上，編寫一個每秒接收 100萬UDP數據包的程序究竟有多難
首先，我們假設：
測量每秒的數據包(pps)比測量每秒位元組數(Bps)更有意思。您可以通過更好的管道輸送以及發送更長數據包來獲取更高的Bps。而相比之下，提高pps要困難得多。
因為我們對pps感興趣，我們的實驗將使用較短的 UDP 消息。准確來說是 32 位元組的 UDP 負載，這相當於乙太網層的 74 位元組。
在實驗中，我們將使用兩個物理伺服器：「接收器」和「發送器」。
它們都有兩個六核2 GHz的 Xeon處理器。每個伺服器都啟用了 24 個處理器的超線程(HT)，有 Solarflare 的 10G 多隊列網卡，有 11 個接收隊列配置。稍後將詳細介紹。
測試程序的源代碼分別是：udpsender、udpreceiver。
預備知識
我們使用4321作為UDP數據包的埠，在開始之前，我們必須確保傳輸不會被iptables干擾：
Shell
receiver$ iptables -I INPUT 1 -p udp --dport 4321 -j ACCEPT
receiver$ iptables -t raw -I PREROUTING 1 -p udp --dport 4321 -j NOTRACK
為了後面測試方便，我們顯式地定義IP地址：
Shell
receiver$ for i in `seq 1 20`; do
ip addr add 192.168.254.$i/24 dev eth2;
done
sender$ ip addr add 192.168.254.30/24 dev eth3
1. 簡單的方法
開始我們做一些最簡單的試驗。通過簡單地發送和接收，有多少包將會被傳送？
模擬發送者的偽代碼：
Python
fd = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
fd.bind(("0.0.0.0", 65400)) # select source port to rece nondeterminism
fd.connect(("192.168.254.1", 4321))
while True:
fd.sendmmsg(["x00" * 32] * 1024)
因為我們使用了常見的系統調用的send，所以效率不會很高。上下文切換到內核代價很高所以最好避免它。幸運地是，最近Linux加入了一個方便的系統調用叫sendmmsg。它允許我們在一次調用時，發送很多的數據包。那我們就一次發1024個數據包。
模擬接受者的偽代碼：
Python
fd = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
fd.bind(("0.0.0.0", 4321))
while True:
packets = [None] * 1024
fd.recvmmsg(packets, MSG_WAITFORONE)
同樣地，recvmmsg 也是相對於常見的 recv 更有效的一版系統調用。
讓我們試試吧：
Shell
sender$ ./udpsender 192.168.254.1:4321
receiver$ ./udpreceiver1 0.0.0.0:4321
0.352M pps 10.730MiB / 90.010Mb
0.284M pps 8.655MiB / 72.603Mb
0.262M pps 7.991MiB / 67.033Mb
0.199M pps 6.081MiB / 51.013Mb
0.195M pps 5.956MiB / 49.966Mb
0.199M pps 6.060MiB / 50.836Mb
0.200M pps 6.097MiB / 51.147Mb
0.197M pps 6.021MiB / 50.509Mb
測試發現，運用最簡單的方式可以實現 197k – 350k pps。看起來還不錯嘛，但不幸的是，很不穩定啊，這是因為內核在核之間交換我們的程序，那我們把進程附在 CPU 上將會有所幫助
Shell
sender$ taskset -c 1 ./udpsender 192.168.254.1:4321
receiver$ taskset -c 1 ./udpreceiver1 0.0.0.0:4321
0.362M pps 11.058MiB / 92.760Mb
0.374M pps 11.411MiB / 95.723Mb
0.369M pps 11.252MiB / 94.389Mb
0.370M pps 11.289MiB / 94.696Mb
0.365M pps 11.152MiB / 93.552Mb
0.360M pps 10.971MiB / 92.033Mb
現在內核調度器將進程運行在特定的CPU上，這提高了處理器緩存，使數據更加一致，這就是我們想要的啊！
2. 發送更多的數據包
雖然 370k pps 對於簡單的程序來說已經很不錯了，但是離我們 1Mpps 的目標還有些距離。為了接收更多，首先我們必須發送更多的包。那我們用獨立的兩個線程發送，如何呢：
Shell
sender$ taskset -c 1,2 ./udpsender
192.168.254.1:4321 192.168.254.1:4321
receiver$ taskset -c 1 ./udpreceiver1 0.0.0.0:4321
0.349M pps 10.651MiB / 89.343Mb
0.354M pps 10.815MiB / 90.724Mb
0.354M pps 10.806MiB / 90.646Mb
0.354M pps 10.811MiB / 90.690Mb
接收一端的數據沒有增加，ethtool –S 命令將顯示數據包實際上都去哪兒了：
Shell
receiver$ watch 'sudo ethtool -S eth2 |grep rx'
rx_nodesc_drop_cnt: 451.3k/s
rx-0.rx_packets: 8.0/s
rx-1.rx_packets: 0.0/s
rx-2.rx_packets: 0.0/s
rx-3.rx_packets: 0.5/s
rx-4.rx_packets: 355.2k/s
rx-5.rx_packets: 0.0/s
rx-6.rx_packets: 0.0/s
rx-7.rx_packets: 0.5/s
rx-8.rx_packets: 0.0/s
rx-9.rx_packets: 0.0/s
rx-10.rx_packets: 0.0/s
通過這些統計，NIC 顯示 4 號 RX 隊列已經成功地傳輸大約 350Kpps。rx_nodesc_drop_cnt 是 Solarflare 特有的計數器，表明NIC發送到內核未能實現發送 450kpps。
有時候，這些數據包沒有被發送的原因不是很清晰，然而在我們這種情境下卻很清楚：4號RX隊列發送數據包到4號CPU，然而4號CPU已經忙不過來了，因為它最忙也只能讀350kpps。在htop中顯示為：
多隊列 NIC 速成課程
從歷史上看，網卡擁有單個RX隊列，用於硬體和內核之間傳遞數據包。這樣的設計有一個明顯的限制，就是不可能比單個CPU處理更多的數據包。
為了利用多核系統，NIC開始支持多個RX隊列。這種設計很簡單：每個RX隊列被附到分開的CPU上，因此，把包送到所有的RX隊列網卡可以利用所有的CPU。但是又產生了另一個問題：對於一個數據包，NIC怎麼決定把它發送到哪一個RX隊列？
用 Round-robin 的方式來平衡是不能接受的，因為這有可能導致單個連接中數據包的重排序。另一種方法是使用數據包的hash值來決定RX號碼。Hash值通常由一個元組（源IP，目標IP，源port，目標port）計算而來。這確保了從一個流產生的包將最終在完全相同的RX隊列，並且不可能在一個流中重排包。
在我們的例子中，hash值可能是這樣的：
Shell
1
RX_queue_number = hash('192.168.254.30', '192.168.254.1', 65400, 4321) % number_of_queues
多隊列 hash 演算法
Hash演算法通過ethtool配置，設置如下：
Shell
receiver$ ethtool -n eth2 rx-flow-hash udp4
UDP over IPV4 flows use these fields for computing Hash flow key:
IP SA
IP DA
對於IPv4 UDP數據包，NIC將hash(源 IP,目標 IP)地址。即
Shell
1
RX_queue_number = hash('192.168.254.30', '192.168.254.1') % number_of_queues
這是相當有限的，因為它忽略了埠號。很多NIC允許自定義hash。再一次，使用ethtool我們可以選擇元組(源 IP、目標 IP、源port、目標port)生成hash值。
Shell
receiver$ ethtool -N eth2 rx-flow-hash udp4 sdfn
Cannot change RX network flow hashing options: Operation not supported
不幸地是，我們的NIC不支持自定義，我們只能選用(源 IP、目的 IP) 生成hash。
NUMA性能報告
到目前為止，我們所有的數據包都流向一個RX隊列，並且一個CPU。我們可以借這個機會為基準來衡量不同CPU的性能。在我們設置為接收方的主機上有兩個單獨的處理器，每一個都是一個不同的NUMA節點。
在我們設置中，可以將單線程接收者依附到四個CPU中的一個，四個選項如下：
另一個CPU上運行接收器，但將相同的NUMA節點作為RX隊列。性能如上面我們看到的，大約是360 kpps。
將運行接收器的同一 CPU 作為RX隊列，我們可以得到大約430 kpps。但這樣也會有很高的不穩定性，如果NIC被數據包所淹沒，性能將下降到零。
當接收器運行在HT對應的處理RX隊列的CPU之上，性能是通常的一半，大約在200kpps左右。
接收器在一個不同的NUMA節點而不是RX隊列的CPU上，性能大約是330 kpps。但是數字會不太一致。
雖然運行在一個不同的NUMA節點上有10%的代價，聽起來可能不算太壞，但隨著規模的變大，問題只會變得更糟。在一些測試中，每個核只能發出250 kpps，在所有跨NUMA測試中，這種不穩定是很糟糕。跨NUMA節點的性能損失，在更高的吞吐量上更明顯。在一次測試時，發現在一個壞掉的NUMA節點上運行接收器，性能下降有4倍。
3.多接收IP
因為我們NIC上hash演算法的限制，通過RX隊列分配數據包的唯一方法是利用多個IP地址。下面是如何將數據包發到不同的目的IP：
1
sender$ taskset -c 1,2 ./udpsender 192.168.254.1:4321 192.168.254.2:4321
ethtool 證實了數據包流向了不同的 RX 隊列：
Shell
receiver$ watch 'sudo ethtool -S eth2 |grep rx'
rx-0.rx_packets: 8.0/s
rx-1.rx_packets: 0.0/s
rx-2.rx_packets: 0.0/s
rx-3.rx_packets: 355.2k/s
rx-4.rx_packets: 0.5/s
rx-5.rx_packets: 297.0k/s
rx-6.rx_packets: 0.0/s
rx-7.rx_packets: 0.5/s
rx-8.rx_packets: 0.0/s
rx-9.rx_packets: 0.0/s
rx-10.rx_packets: 0.0/s
接收部分：
Shell
receiver$ taskset -c 1 ./udpreceiver1 0.0.0.0:4321
0.609M pps 18.599MiB / 156.019Mb
0.657M pps 20.039MiB / 168.102Mb
0.649M pps 19.803MiB / 166.120Mb
萬歲！有兩個核忙於處理RX隊列，第三運行應用程序時，可以達到大約650 kpps !
我們可以通過發送數據到三或四個RX隊列來增加這個數值，但是很快這個應用就會有另一個瓶頸。這一次rx_nodesc_drop_cnt沒有增加，但是netstat接收到了如下錯誤：
Shell
receiver$ watch 'netstat -s --udp'
Udp:
437.0k/s packets received
0.0/s packets to unknown port received.
386.9k/s packet receive errors
0.0/s packets sent
RcvbufErrors: 123.8k/s
SndbufErrors: 0
InCsumErrors: 0
這意味著雖然NIC能夠將數據包發送到內核，但是內核不能將數據包發給應用程序。在我們的case中，只能提供440 kpps，其餘的390 kpps + 123 kpps的下降是由於應用程序接收它們不夠快。
4.多線程接收
我們需要擴展接收者應用程序。最簡單的方式是利用多線程接收，但是不管用：
Shell
sender$ taskset -c 1,2 ./udpsender 192.168.254.1:4321 192.168.254.2:4321
receiver$ taskset -c 1,2 ./udpreceiver1 0.0.0.0:4321 2
0.495M pps 15.108MiB / 126.733Mb
0.480M pps 14.636MiB / 122.775Mb
0.461M pps 14.071MiB / 118.038Mb
0.486M pps 14.820MiB / 124.322Mb
接收性能較於單個線程下降了，這是由UDP接收緩沖區那邊的鎖競爭導致的。由於兩個線程使用相同的套接字描述符，它們花費過多的時間在UDP接收緩沖區的鎖競爭。這篇論文詳細描述了這一問題。
看來使用多線程從一個描述符接收，並不是最優方案。
5. SO_REUSEPORT
幸運地是，最近有一個解決方案添加到 Linux 了 —— SO_REUSEPORT 標志位（flag）。當這個標志位設置在一個套接字描述符上時，Linux將允許許多進程綁定到相同的埠，事實上，任何數量的進程將允許綁定上去，負載也會均衡分布。
有了SO_REUSEPORT，每一個進程都有一個獨立的socket描述符。因此每一個都會擁有一個專用的UDP接收緩沖區。這樣就避免了以前遇到的競爭問題：
Shell
1
2
3
4
receiver$ taskset -c 1,2,3,4 ./udpreceiver1 0.0.0.0:4321 4 1
1.114M pps 34.007MiB / 285.271Mb
1.147M pps 34.990MiB / 293.518Mb
1.126M pps 34.374MiB / 288.354Mb
現在更加喜歡了，吞吐量很不錯嘛！
更多的調查顯示還有進一步改進的空間。即使我們開始4個接收線程，負載也會不均勻地分布：
兩個進程接收了所有的工作，而另外兩個根本沒有數據包。這是因為hash沖突，但是這次是在SO_REUSEPORT層。
結束語
我做了一些進一步的測試，完全一致的RX隊列，接收線程在單個NUMA節點可以達到1.4Mpps。在不同的NUMA節點上運行接收者會導致這個數字做多下降到1Mpps。
總之，如果你想要一個完美的性能，你需要做下面這些：
確保流量均勻分布在許多RX隊列和SO_REUSEPORT進程上。在實踐中，只要有大量的連接(或流動)，負載通常是分布式的。
需要有足夠的CPU容量去從內核上獲取數據包。
To make the things harder, both RX queues and receiver processes should be on a single NUMA node.
為了使事情更加穩定，RX隊列和接收進程都應該在單個NUMA節點上。
雖然我們已經表明，在一台Linux機器上接收1Mpps在技術上是可行的，但是應用程序將不會對收到的數據包做任何實際處理——甚至連看都不看內容的流量。別太指望這樣的性能，因為對於任何實際應用並沒有太大用處。