Unix TCP服务器和UDP服务器

Question

为什么TCP服务器的设计主要是这样，无论何时接受连接，都会调用一个新进程来处理它。但是，为什么在UDP服务器的情况下，大多数只有一个进程来处理所有客户端请求？

Answer 1

如前所述，TCP和UDP之间的主要区别在于UDP是无连接的。

使用UDP的程序只有一个接收消息的套接字。所以如果你只是阻止并等待消息就没有问题。

如果使用TCP，则每个连接的客户端都会获得一个套接字。然后你不能阻止并等待一个套接字接收一些东西，因为还有其他套接字必须同时处理。
所以你有两个选择，要么使用非阻塞方法，要么使用线程。当你没有一个必须处理每个客户端的while循环时，代码通常要简单得多，因此通常首选线程。如果使用阻塞方法，还可以节省一些CPU时间。

Answer 2

当您通过TCP连接与客户端通信时，您将维护TCP会话。因此，当建立新连接时，您需要单独的进程（或线程，无论它如何实现以及操作系统使用的是什么）并保持对话。但是当您使用UDP连接时，您可能会收到数据报（并且您将被告知发件人的IP和端口）但通常情况下您无法对其进行响应。

Answer 3

首先，经典的Unix服务器范例是基于过滤器的。例如，可以在/ etc / services中配置各种网络服务，并且像inetd这样的程序在所有TCP和UDP套接字上侦听传入连接和数据报。当连接/ DG到达它时，使用dup2系统调用将stdin，stdout和stderr重定向到套接字，然后执行服务器进程。 You can take any program which reads from stdin and writes to stdout and turn it into a network service, such as grep

根据Steven在“Unix Network Programming”中的说法，有五种服务器I / O模型（第154页）：

1. 阻断
2. 非阻塞
3. 多路复用（选择并轮询）
4. 信号驱动
5. 异步（POSIX aio_ functions）

此外，服务器可以是迭代服务器，也可以是并发服务器。

您问为什么TCP服务器通常是并发的，而UDP服务器通常是迭代的。

UDP端更容易回答。通常，UDP应用遵循简单的请求响应模型，其中客户端发送短请求，然后回复，每对构成独立事务。 UDP服务器是唯一使用信号驱动I / O的服务器，而且非常少。

TCP有点复杂。迭代服务器可以使用上面的任何I / O模型，除了＃4。单个处理器上最快的服务器实际上是使用非阻塞I / O的迭代服务器。但是，这些被认为是相对复杂的实现，加上Unix过滤器习惯用法，传统上使用阻塞I / O的并发模型的主要原因，无论是多进程还是多线程。现在，随着通用多核系统的出现，并发模型也具有性能优势。

Answer 4

你的概括过于笼统。这是您可能在基于Unix的服务器上看到的模式，其中流程创建成本低廉。基于.NET的服务将使用线程池中的新线程，而不是创建新进程。

Answer 5

在等待I / O时可以继续执行有用工作的程序 通常是多线程的。进行大量计算的程序 可以整齐划分为单独的部分可以受益 多线程，如果有多个处理器。服务的程序 许多网络请求有时可以通过拥有一个池来获益 服务请求的可用线程。 GUI程序也需要 执行计算可以受益于多线程，因为它允许 主线程继续服务GUI事件。

这就是为什么我们使用TCP作为互联网协议。