最新版Linux中的TCP延迟较高

在我的研究小组中,我们最近将我们机器上的操作系统从Red Hat 6.2升级到Debian 8.3,并观察到我们机器之间通过集成Intel 1G NIC的TCP往返时间从大约110μs增加到220μs.

起初,我认为这是一个配置问题,所以我将所有sysctl配置(例如tcp_low_latency = 1)从未升级的Red Hat机器复制到Debian机器,并且没有解决问题.接下来,我认为这可能是Linux发行版问题并在机器上安装了Red Hat 7.2,但往返时间仍然在220μs左右.

最后,我想可能问题出在Linux内核版本上,因为Debian 8.3和Red Hat 7.2都使用了内核3.x而Red Hat 6.2使用了内核2.6.所以为了测试这个,我用Linux内核2.6和宾果游戏安装了Debian 6.0！时间再次快到110μs.

还有其他人在最新版本的Linux中经历过这些更高的延迟,是否有已知的解决方法？

最低工作实例

下面是一个C应用程序,可用于对延迟进行基准测试.它通过发送消息,等待响应,然后发送下一条消息来测量延迟.它使用100字节的消息执行此操作100,000次.因此,我们可以将客户端的执行时间除以100,000以获得往返延迟.要使用它,首先编译程序：

g++ -o socketpingpong -O3 -std=c++0x Server.cpp

接下来在主机上运行应用程序的服务器端版本(例如,在192.168.0.101上).我们指定IP以确保我们在一个众所周知的界面上托管.

socketpingpong 192.168.0.101

然后使用Unix实用程序时间来测量客户端的执行时间.

time socketpingpong 192.168.0.101 client

在具有相同硬件的两个Debian 8.3主机之间运行此实验会得到以下结果.

real  0m22.743s
user  0m0.124s
sys     0m1.992s

Debian 6.0的结果是

real    0m11.448s 
user    0m0.716s  
sys     0m0.312s

码：

#include <unistd.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>

#include <linux/futex.h>
#include <arpa/inet.h>

#include <algorithm>

using namespace std;

static const int PORT = 2444;
static const int COUNT = 100000;

// Message sizes are 100 bytes
static const int SEND_SIZE = 100;
static const int RESP_SIZE = 100;

void serverLoop(const char* srd_addr) {
    printf("Creating server via regular socketsrn");
    int sockfd,newsockfd;
    socklen_t clilen;
    char buffer[SEND_SIZE];
    char bufferOut[RESP_SIZE];
    struct sockaddr_in serv_addr,cli_addr;

    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if (sockfd < 0)
       perror("ERROR opening socket");

    bzero((char *) &serv_addr,sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(srd_addr);
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);

    fflush(stdout);
    if (bind(sockfd,(struct sockaddr *) &serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0) {
             perror("ERROR on binding");
    }

    listen(sockfd,INT_MAX);
    clilen = sizeof(cli_addr);
    printf("Started listening on %s port %drn",srd_addr,PORT);
    fflush(stdout);

    while (true) {
        newsockfd = accept(sockfd,(struct sockaddr *) &cli_addr,&clilen);
        if (newsockfd < 0)
             perror("ERROR on accept");
        printf("New connectionrn");

        int status = 1;
        while (status > 0) {
            // Read
            status = read(newsockfd,buffer,SEND_SIZE);
            if (status < 0) {
                perror("read");
                break;
            }

            if (status == 0) {
                printf("connection closed");
                break;
            }

            // Respond
            status = write(newsockfd,bufferOut,RESP_SIZE);
            if (status < 0) {
                perror("write");
                break;
            }
        }

        close(newsockfd);
    }


    close(sockfd);
}

int clientLoop(const char* srd_addr) {
    // This example is copied from http://www.binarytides.com/server-client-example-c-sockets-linux/
    int sock;
    struct sockaddr_in server;
    char message[SEND_SIZE],server_reply[RESP_SIZE];

    //Create socket
    sock = socket(AF_INET,0);
    if (sock == -1)
    {
        printf("Could not create socket");
    }
    puts("Socket created");

    server.sin_addr.s_addr = inet_addr(srd_addr);
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons( PORT );

    //Connect to remote server
    if (connect(sock,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server)) < 0)
    {
        perror("connect failed. Error");
        return 1;
    }

    printf("Connected to %s on port %dn",PORT);

    // Fill buffer
    for (int i = 0; i < SEND_SIZE; ++i) {
        message[i] = 'a' + (i % 26);
    }

    for (int i = 0; i < COUNT; ++i) {
        if (send(sock,message,SEND_SIZE,0) < 0) {
            perror("send");
            return 1;
        }

        if ( recv(sock,server_reply,RESP_SIZE,0) < 0) {
            perror("recv");
            return 1;
        }
    }

    close(sock);

    printf("Sending %d messages of size %d bytes with response sizes of %d bytesrn",COUNT,RESP_SIZE);
    return 0;
}

int main(int argc,char** argv) {
    if (argc < 2) {
        printf("rnUsage: socketpingpong <ipaddress> [client]rn");
        exit(-1);
    }
    if (argc == 2)
        serverLoop(argv[1]);
    else
        clientLoop(argv[1]);
    return 0;
}

解决方法

尝试通过接口上的wireshark / tshark捕获获得更准确的数据,

>确认吞吐量实际减半>确定延迟的分布方式(在tx和rx之间)一个.在测试中它是否统一？湾在哪里有一个集中的摊位？

（编辑：安卓应用网）

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