Unix domain socket 的一些小结

Unix domain socket 的一些小结

By [e-mail]

找了大半天的资料，收获也不多，其实还是自己思考更靠谱一些。

1. unix域的数据报服务是否可靠

        man unix 手册即可看到，unix domain socket 的数据报既不会丢失也不会乱序 （据我所知，在linux下的确是这样）。不过最新版本的内核，仍然又提供了一个保证次序的类型 “ kernel 2.6.4 SOCK_SEQPACKET ”。

2. STREAM 和 DGRAM 的主要区别

        既然数据报不丢失也可靠，那不是和 STREAM 很类似么？我理解也确实是这样，而且我觉得 DGRAM 相对还要好一些，因为发送的数据可以带边界。二者另外的区别在于收发时的数据量不一样，基于 STREAM 的套接字，send 可以传入超过 SO_SNDBUF 长的数据，recv 时同 TCP 类似会存在数据粘连。

        采用阻塞方式使用API，在unix domain socket 下调用 sendto 时，如果缓冲队列已满，会阻塞。而UDP因为不是可靠的，无法感知对端的情况，即使对端没有及时收取数据，基本上sendto都能立即返回成功（如果发端疯狂sendto就另当别论，因为过快地调用sendto在慢速网络的环境下，可能撑爆套接字的缓冲区，导致sendto阻塞）。

3. SO_SNDBUF 和 SO_REVBUF

        对于 unix domain socket，设置 SO_SNDBUF 会影响 sendto 最大的报文长度，但是任何针对 SO_RCVBUF 的设置都是无效的 。实际上 unix domain socket 的数据报还是得将数据放入内核所申请的内存块里面，再由另一个进程通过 recvfrom 从内核读取，因此具体可以发送的数据报长度受限于内核的 slab 策略 。在 linux 平台下，早先版本（如 2.6.2）可发送最大数据报长度约为 128 k ，新版本的内核支持更大的长度。

4. 使用 DGRAM 时，缓冲队列的长度

        有几个因素会影响缓冲队列的长度，一个是上面提到的 slab 策略，另一个则是系统的内核参数 /proc/sys/net/unix/max_dgram_qlen。缓冲队列长度是这二者共同决定的。

        如 max_dgram_qlen 默认为 10，在数据报较小时（如1k），先挂起接收数据的进程后，仍可以 sendto 10 次并顺利返回；

        但是如果数据报较大（如120k）时，就要看 slab “size-131072” 的 limit 了。

5. 使用 unix domain socket 进行进程间通信 vs 其他方式

        · 需要先确定操作系统类型，以及其所对应的最大 DGRAM 长度，如果有需要传送超过该长度的数据报，建议拆分成几个发送，接收后组装即可（不会乱序，个人觉得这样做比用 STREAM 再切包方便得多）

        · 同管道相比，unix 域的数据报不但可以维持数据的边界，还不会碰到在写入管道时的原子性问题。

        · 同共享内存相比，不能独立于进程缓存大量数据，但是却避免了同步互斥的考量。

        · 同普通 socket 相比，开销相对较小（不用计算报头），DGRAM 的报文长度可以大于 64k，不过不能像普通 socket 那样将进程切换到不同机器 。

6. 其他

        其实在本机 IPC 时，同普通 socket 的 UDP 相比，unix domain socket 的数据报只不过是在收发时分别少计算了一下校验和而已，本机的 UDP 会走 lo 接口，不会进行 IP 分片，也不会真正跑到网卡的链路层上去（不会占用网卡硬件） 。也就是说，在本机上使用普通的 socket UDP，只是多耗了一些 CPU（之所以说一些，是因为校验和的计算很简单），此外本机的 UDP 也可以保证数据不丢失、不乱序 。

        从我个人的经验来看，即便是高并发的网络服务器，单纯因为收发包造成的 CPU 占用其实并不算多（其中收包占用的 CPU 从 %si 可见一斑，因为收包需通过软中断实现的），倒是网卡带宽、磁盘IO、后台逻辑、内存使用等问题往往成为主要矛盾。

        所以，在没有长时缓存通信数据的需求时，可以考虑通过 UDP 来实现本地进程间 IPC，这样也便于切换机器。 （也不必去操心 unix domain socket 数据报的最大长度了，呵呵）对于较长的报文，可以切分成小的，再重新组装，不过这样做仅适用于本机通信，如果还要考虑以后迁移机器，那还是老老实实地 TCP 吧。 （本地 TCP 耗用资源的情况不得而知，没有做过充分的测试，不过本地 TCP 自身的一些收发包操作一般也不构成瓶颈）

 

---在 google 时查找到的其他资源也一并列在这里---

setsockopt 设置 SO_SNDBUF SO_RCVBUF 时的冗余分配：

http://www.tux.org/lkml/ 

 

unix域套接字的使用：

http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/12/04/1881236.html

http://hi.baidu.com/studyarea/blog/item/b007f4450a2a9e38879473ca.html