linux线程同步之epoll原理分析与reactor原理与

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网络通讯链接是：设备A-----》无线路由器----〉设备B

假如我们站在这里台设备做参考，应当分成下列三个阶段:

1.信息内容通道总流量处理程序

2.本机里流量处理程序

3.总流量出入口总流量的部分处理程序

在之上三个阶段，确诊涉及到不一样的基本知识、工具指令。文中依据以下几点梳理：

1.基本知识

2.实用工具和指令

3.检测工具

一、基本知识

精确测量网络性能的关键指标是：

网络带宽：表明链接最大的传输速度，单位是 b/s（比特犬 / 秒)，常见网络带宽有 1000M、10G、40G、100G 等。

吞吐量：表明传输数据最大的速度，企业一般是 b/s （比特犬 / 秒）或是 B/s（字节数 / 秒)，吞吐量受带宽控制，吞吐量 / 网络链接的使用率是网络带宽。

延迟：表明从网络请求到远侧回应所需要的时长延迟，表明建立联系所需要的时长（如 TCP 挥手延迟)或数据文件来回所需要的时长(如 RTT）。

一般，我们更常见的是双重来回通讯延迟，例如 ping 检测结果是来回延迟 RTT（Round-Trip Time）。除网络延迟外，另一个常见的指标值是应用软件延迟，它指的是从应用软件接受到请求，再从回应响应，全过程的时间也。运用延迟都是指来回延迟，是网络传输数据时间与数据处理方法时长之和。

PPS：Packet Per Second（包 / 秒)的简称表明以网络包为单位传输速度。PPS 它一般用以根据网络的分享实力 Linux 网络服务器分享容易受网络包大小的小危害(网络交换机一般不受很大影响，即网络交换机能够线形分享)。PPS，网络传输速度以网络包为基准，一般用以需要很多分享的画面。对 TCP 或是 Web 在管理层面，将应用更多并发连接数和每秒钟请求数（QPS，Query per Second）他们更能代表具体应用软件的性能。

网络的易用性(网络能不能正常的通讯)和并发连接数（TCP 联接总数)、网络丢包(网络丢包百分数)、重新传输率(重新传输网络包占比)等都是常见的性能指标值。

1.整理本机内部结构总流量解决专业知识:

Linux 关键里的网络栈类似 TCP/IP 四层构造如下所示：

电脑操作系统里的数据文件接收步骤如下所示：

2.整理本机进出口总流量解决知识要点:

1)针对设备的通道总流量，主要包括的知识就是C10K、C1000K、C10M情景解决。

C10K 、C1000K、 C10M的首字母大写 C 是 Client 的简称，C10K 单机版与此同时解决 1 一万个请求(并发连接 1 万)，C1000K 是单机版适用解决 100 一万个请求(并发连接 100 万)，C10M是1000一万个请求(并发连接1000万）问题。

1>I/O 尤其是模型优化Linux 2.6 中导入的 epoll轻松解决了 C10K 问题。

I/O 实体模型基本知识略

2>从 C10K 到 C100K，仅需提升系统软件物理的网络资源，就可以符合要求。

3>从 C100K 到 C1000K ，只是提升物理学网络资源还远远不够。这时，从硬件中断解决到网络tcp协议的文件描述符号、连接状态追踪、缓存文件序列，再从应用软件的工作方式，必须系统的硬件软件进行统一提升。4>想要实现 C10M，这不是一个能通过提升物理学网络资源、调节关键和程序来解决问题。这时，关键中冗长的网络协议书局部变量已经成为较大的压力。要用 XDP 在核tcp协议以前，先解决网络包；或根据 DPDK ，立即绕过网络tcp协议，根据轮循解决用户空间。

DPDK：是用户态网络标准的。它绕过关键tcp协议，根据轮循立即解决用户态流程的网络接受。C10M情景，大部分时时刻刻都有新网络包需要解决，轮循的优势在于非常明显的。

（备注名称：DPDK 它是当前最热门高的性能网络计划方案，但是需要适用 DPDK 网口搭配使用。

XDP（eXpress Data Path）：乃是 Linux 核心所提供的高性能网络数据信息途径，容许网络包进入到核心tcp协议前进行修复，也能够带来更高性能，XDP 最底层是关键 Linux 核心的 eBPF 完成体制。

（备注名称：XDP 对核心的要求很高，更需要的是 Linux 4.8 根据以上版本号，它未提供缓存文件序列 XDP 应用软件一般是特殊网络运用，常见的就是 IDS(入侵检测技术)，DDoS 防御力、 cilium 器皿网络外挂等。

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2) iptables 与 NAT：

NAT 可重新写过技术性 IP 数据文件的源 IP 或是目地 IP，广泛运用于处理外网地址 IP 详细地址紧缺问题。其核心原理是网络里的几台服务器分享同一个公共性网络 IP 与此同时，因为详细地址，访问外网网络资源 NAT 屏蔽掉内部网，当然为局域网络中的设备给予安全隔离。

NAT 依据控制方式的差异，完成网络地址转换的重要目地，NAT 可以分为三类：

iptables:Linux 核心所提供的 Netfilter 容许改动网络数据文件的架构 NAT）过虑(如网络防火墙)。在这个基础上，iptables、ip6tables、ebtables 网站管理员配置管理方法工具等带来了更实用的cmd插口 NAT、在其中，防火墙的标准，iptables 是常用配置工具。

3. 其他机有关网络专业知识：

DNS（Domain Name System），域名服务是网络上最基本服务项目，关键给予网站域名和 IP 详细地址间映射关系的网络查询。

专用工具及指令详细介绍：

查询网络配备 ifconfig、ip2. 查询tcp协议、网络栈、网络插口和默认路由的数据 netstat、ss

1)当tcp协议处在连接状态（Established）：

Recv-Q 表明应用软件即接受队列长度)并未被应用软件拿走。

Send-Q 表明远侧服务器未确认的字节(即推送队列长度)。

2)当tcp协议处在监视的状态下（Listening）：

Recv-Q 表明全连接层序列长度。

Send-Q 表明全连接层序列最大的长短。

3. 查看系统现阶段的网络吞吐量和 PPS：sar

Bandwidth 能用 ethtool 来查看，它企业一般是 Gb/s 或是 Mb/s，这儿的英文字母 b ，表明比特犬而非字节数。

4.连接性和延迟 ping

5.抓包软件tcpdump

组装：

应用详细介绍：

快速下载当地设备，使用wireshark展开分析

6.路由器有关专用工具：mtr、route、traceroute

三、压测工具介绍

0.分享性能：hping3

网络接口层和网络层主要从事网络包产品的包装、检索、路由器、传送和接受。在两个网络协议层中，每秒钟可处理网络包数 PPS，是最关键的性能指标值。

hping3 可以作为检测网络包处理量的性能专用工具。

（备注名称：Linux 高性能网络检测工具核心内置 pktgen）

1. TCP/UDP 性能：iperf 或是 netperf

iperf 和 netperf 这是常用网络性能检测工具 TCP 和 UDP 吞吐量根据手机客户端和网络服务器通信测试一段时间内平均吞吐量。

iperf测试方式：

检测手机客户端

检测结果报告分析：

2.HTTP 的性能： ab、webbench

ab 是 Apache 带有的 HTTP 压力检测工具，关键检测 HTTP 每秒钟请求数、请求延迟、吞吐量、请求延迟遍布等。

在总体目标设备上运作检测服务。

手机客户端运作ab进行测试：

3.运用负荷性能：wrk

wrk是一个 HTTP 内嵌性能检测工具 LuaJIT，按照实际必须际需要形成所需要的请求负荷payload，或订制回应处理办法。

组装：

运行检测服务后，顾客运作下列指令进行测试：

tcpdump 和 Wireshark 这是常用网络抓包软件和数据分析工具，都是剖析网络性能必不可少的不二法门。tcpdump 仅适用cmd格式应用，主要用于网络服务器爬取与分析网络包。Wireshark 在研究繁杂的网络了强悍的用户界面和总结分析专用工具，在研究繁杂的网络情景时尤其简单方便。因而，在网络性能的具体研究中，首先应用 tcpdump 抓包软件，完用 Wireshark 剖析也是一种常见的方式。