Question

我已经编写了以下代码，用于通过无线网络上的广播传输UDP数据包。我试图开发的应用程序要求数据包传输速度非常快，但不幸的是我不能这样做，需要增加一个睡眠时间。我发现在500us以下的睡眠时间内，我无法成功发送所有数据包。

为什么睡眠时间必须这么高？
是否可以通过进一步优化此代码来缩短这段时间？
如果我不处理收到的数据包缓冲区，可以吗？或者这会产生问题吗？

请注意，我在使用OpenWrt运行的无线电台上运行此代码。

提前致谢。

代码：

#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <arpa/inet.h>  /* for sockaddr_in */

#define BROADCAST_IP "192.168.255.255"
#define BROADCAST_PORT 45454

int b_sock=-1;

void init_socket()
{
  unsigned short b_port = BROADCAST_PORT;
  struct sockaddr_in b_addr;
  int broadcastPermission;
  char* rx_ip = BROADCAST_IP;

  if ((b_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0)
    perror("socket() failed");

  /* Set socket to allow broadcast */
  broadcastPermission = 1;
  if (setsockopt(b_sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (void *) &broadcastPermission, sizeof(broadcastPermission)) < 0)
    perror("setsockopt() failed");

  int opts;
  opts = fcntl(b_sock,F_GETFL);
  if(opts < 0)
    perror("fcntl get failed");

  opts = (opts | O_NONBLOCK);
  if(fcntl(b_sock,F_SETFL,opts) < 0)
    perror("fcntl set failed");

  memset(&b_addr, 0, sizeof(b_addr));   /* Zero out structure */
  b_addr.sin_family = AF_INET;                 /* Internet address family */
  b_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(rx_ip);/* Broadcast IP address */
  b_addr.sin_port = htons(b_port);         /* Broadcast port */

  if (bind(b_sock, (struct sockaddr *) &b_addr, sizeof(b_addr)) < 0)
    perror("rx bind() failed");
}

void send_thread_body(long int buf, struct sockaddr_in tx_addr)
{
  if(sendto(b_sock, &buf, sizeof(long int), 0, (struct sockaddr *)&tx_addr, sizeof(tx_addr)) < 0)
    printf("tx sent diff num bytes than expected: %d\n",buf);
}


int main(int argc, char *argv[])
{
  init_socket();
  {
    timeval start, end;
    double diff = 0;
    long int num = 0;

    char *tx_ip = BROADCAST_IP;
    unsigned short tx_port = BROADCAST_PORT;
    struct sockaddr_in tx_addr;

    memset(&tx_addr, 0, sizeof(tx_addr));   /* Zero out structure */
    tx_addr.sin_family = AF_INET;                 /* Internet address family */
    tx_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(tx_ip);/* Broadcast IP address */
    tx_addr.sin_port = htons(tx_port);         /* Broadcast port */

    double next = 0;
    double st = 0;

    while (num<50000)
    {
      while (st <= next)
      {
        gettimeofday(&start,NULL);
        st = start.tv_sec*1000 + ((double)start.tv_usec)/1000.0;
      }

      send_thread_body(num,tx_addr);

      gettimeofday(&end, NULL);
      diff += ((double)(((end.tv_sec - start.tv_sec)*1000000 + (end.tv_usec - start.tv_usec))))/1000000.0;

      num++;

      next = end.tv_sec*1000 + ((double)end.tv_usec)/1000.0 + 0.7;
    }

    printf("Avg time diff: %f\n",diff/50000.0);
  }
  close(b_sock);
  return 0;
}

Answer 1

您可能会溢出套接字缓冲区，因为您将套接字设置为O_NONBLOCK。通常（当启用阻塞时），如果套接字缓冲区已满，sendto将阻塞，直到有足够的缓冲区空间来保存要发送的消息。

来自http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/sendto.html：

如果没有空间发送套接字以保存消息被传输和套接字文件描述符没有O_NONBLOCK set，sendto（）应阻塞直到空格是可用的。如果没有空间在发送套接字可用保持要传输的信息和套接字文件描述符确实有 O_NONBLOCK set，sendto（）将失败。

当您在sleep次调用之间添加sendto时，您实际上是在限制吞吐量并阻止套接字缓冲区溢出。

而不是sleep，您应该使用阻塞套接字。如果套接字缓冲区已满，sendto将被阻塞，这实际上与休眠相同，只是它会在套接字能够保存下一个数据报的瞬间自动停止休眠。

要获得更好的吞吐量，请尝试将数据集中到接近MTU大小的数据报（同时注意为UDP / IP标头保留足够的空间）。与发送非常短的数据报相比，这应该会带来更小的头部开销。

无法通过无线网络上的UDP广播快速传输

1 个答案: