TCP işlem hacmim neden UDP işlem hacminden çok daha yüksek?

Donanım veya çekirdek yapılandırmalarım için alışılmadık bir şey yapmadım (tüm varsayılan ayarlar, yeni işletim sistemi yüklemesi, Linux çekirdeği 3.11 TCP / IP yığını) ve TCP üzerinden saniyede yaklaşık 3.83 milyon ileti ortalaması alıyorum. UDP ile saniyede milyon mesaj. Bu, iki protokolden beklediğim şeylere tamamen meydan okuyor gibi görünüyor.

Büyük farkın en olası nedeni nedir ve Ubuntu 13.10'da nasıl teşhis koyabilirim?

#TCP RESULTS
Recv   Send    Send                          Utilization       Service Demand
Socket Socket  Message  Elapsed              Send     Recv     Send    Recv
Size   Size    Size     Time     Throughput  local    remote   local   remote
bytes  bytes   bytes    secs.    10^6bits/s  % S      % S      us/KB   us/KB

87380  65536     64    10.00      1963.43   32.96    17.09    5.500   2.852

#UDP RESULTS
Socket  Message  Elapsed      Messages                   CPU      Service
Size    Size     Time         Okay Errors   Throughput   Util     Demand
bytes   bytes    secs            #      #   10^6bits/sec % SS     us/KB

4194304      64   10.00     7491010      0      383.5     28.97    24.751
212992            10.00     1404941              71.9     25.03    21.381

Bu test için 10G çapraz kablo ile aynı ve doğrudan bağlı iki test sunucum var. Bu durumda kullanılan NIC'ler, kutudan çıktığı gibi yapılandırılmış ve anakarttaki CPU ile bir NUMA denetleyicisi aracılığıyla iletişim kuran PCIe 3.0 x8 yuvasına bağlı Intel X520'lerdir.

Test kurulumunuz hakkında ayrıntılı bilgi almanın yanı sıra, asıl sorun 64 baytlık bir mesaj boyutu kullanmanız gibi görünüyor. Bu, 1500 baytlık olağan MTU'dan çok uzaktır ve UDP'yi oldukça verimsiz hale getirir: TCP, bağlantıyı verimli kullanmak için birden çok gönderimi tel üzerinde tek bir pakette birleştirir (TCP_NODELAY ayarlanmışsa hariç), her UDP iletisi ayrı bir paket. Sayılarla: 64 bayt boyutundaki yaklaşık 23 mesaj MTU boyutundaki tek bir TCP paketinde birleştirilirken, aynı miktarda veri için UDP için 23 tek pakete ihtiyaç duyacaktır. Bu paketlerin her biri, ana bilgisayardan gönderme, tel üzerinden iletim ve eş tarafından alma ile ek yük anlamına gelir. Ve davanızda görüldüğü gibi UDP paketlerinin yaklaşık% 80'i kayboluyor çünkü donanımınız tüm bu paketleri iletmek ve almak için yeterince hızlı değil.

Bu kriterden öğrenebileceğiniz şey:

• UDP güvenilir değil (% 80 paket kaybı)
• MTU'nun altında paket boyutları ile kullanılırsa UDP verimsizdir
• TCP, bağlantıdan en iyi şekilde yararlanmak için son derece optimize edilmiştir

Beklentinize gelince, bu UDP daha iyi olmalı: Tüm büyük dosya aktarımlarının (ftp, http, ...) TCP tabanlı protokollerle neden yapıldığını hiç merak ettiniz mi? Kıyaslama size bunun nedenini gösterir.

Peki neden insanlar UDP kullanıyor?

• Gerçek zamanlı verilerle (örn. IP üzerinden ses) eski mesajları önemsemezsiniz, bu nedenle bağlantının etkili bir şekilde kullanılması için gönderenin mesajları daha büyük paketler halinde birleştirmesini istemezsiniz. Ve bir paketin çok geç gelmesinden çok kaybolduğunu kabul edersiniz.
• Yüksek gecikmeli bağlantılarda (uydularda olduğu gibi) TCP'nin varsayılan davranışı, bağlantının etkili bir şekilde kullanılması için uygun değildir. Bu yüzden bazı insanlar bu durumda UDP'ye geçer ve TCP'nin güvenilirlik katmanını yeniden uygular ve yüksek gecikmeli bağlantılar için optimize eder, diğerleri ise bağlantıyı daha iyi kullanmak için mevcut TCP yığınını ayarlar.
• verileri "atmak": bazen verileri göndermek ve günlük mesajlarında olduğu gibi paket kaybını önemsememek daha önemlidir (syslog)
• Kısa etkileşimler: TCP ile, bir bağlantı kurmanız gerekir; bu, istemci ve sunucuda zaman ve kaynaklara mal olan bir durum sağlar. Kısa etkileşimler için (kısa istek ve cevap gibi) bu çok fazla yük olabilir. Bu nedenle DNS genellikle UDP ile yapılır, ancak UDP'nin üzerinde yeniden deneme oluşturmuştur.