網(wǎng)上有很多關(guān)于初始化pos機(jī)參數(shù),百萬并發(fā)服務(wù)器系統(tǒng)參數(shù)調(diào)優(yōu)的知識,也有很多人為大家解答關(guān)于初始化pos機(jī)參數(shù)的問題,今天pos機(jī)之家(m.nxzs9ef.cn)為大家整理了關(guān)于這方面的知識,讓我們一起來看下吧!
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初始化pos機(jī)參數(shù)
一、本文目的在編寫服務(wù)器時,如果服務(wù)器的設(shè)計初衷是要可以承擔(dān)百萬、千萬的客戶端連接,那么默認(rèn)的情況下,Linux操作系統(tǒng)提供的相關(guān)配置參數(shù)(比如說進(jìn)程可分配的文件數(shù)目等)是不能夠滿足我們的程序需求的,因此需要自己調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)并發(fā)的概念是什么?什么是并發(fā)?
對于服務(wù)器并發(fā)的概念,下面幾點是錯誤的定義:①服務(wù)器處理客戶端請求的數(shù)量:沒有時間、空間等限制,因此不能作為并發(fā)的概念②單位時間內(nèi),能夠處理請求的數(shù)量:這也是不正確的定義,因為這個定義是針對于服務(wù)器吞吐量(qps)的,而不是并發(fā)其他等......下面幾點組成在一起可以作為服務(wù)器“并發(fā)”的概念:①服務(wù)器能夠同時承擔(dān)的客戶端數(shù)量(最基本要求)②能處理指定數(shù)量以上的相應(yīng)請求③能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作④有磁盤的操作⑤CPU的占用率最好不要超過60%⑥內(nèi)存占用率最好不要超過80%視頻資料詳解:
實現(xiàn)單機(jī)百萬連接丨優(yōu)化三次握手四次揮手
揭秘百萬并發(fā)服務(wù)器的奧秘
要C/C++ Linux服務(wù)器架構(gòu)師學(xué)習(xí)資料后臺私信“1”獲取(資料包括C/C++,Linux,golang技術(shù),Nginx,ZeroMQ,MySQL,Redis,fastdfs,MongoDB,ZK,流媒體,CDN,P2P,K8S,Docker,TCP/IP,協(xié)程,DPDK,ffmpeg等),免費分享二、本文環(huán)境搭建本文準(zhǔn)備了兩份代碼,作為測試環(huán)境:reactor.c:作為服務(wù)端,采用單進(jìn)程reactor模式編寫,持續(xù)接收客戶端的連接,并且與客戶端有數(shù)據(jù)的讀寫(recv()、send())mul_port_client_epoll.c:作為客戶端,會向reactor.c服務(wù)端發(fā)起不超過340000的客戶端連接,并且每個客戶端都會與服務(wù)端有數(shù)據(jù)的讀寫(recv()、send())reactor.c
Github源碼鏈接參閱:https://github.com/dongyusheng/csdn-code/blob/master/server-client/reactor.c// reactor.c// 源碼鏈接: https://github.com/dongyusheng/csdn-code/blob/master/server-client/reactor.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/epoll.h>#include <arpa/inet.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <errno.h>#include <time.h> #define BUFFER_lenGTH4096#define MAX_EPOLL_EVENTS1024#define SERVER_PORT 8888 typedef int Ncallback(int ,int, void*); struct ntyevent { int fd; int events; void *arg; int (*callback)(int fd, int events, void *arg); int status; char buffer[BUFFER_LENGTH]; int length; long last_active;}; struct ntyreactor { int epfd; struct ntyevent *events;}; int recv_cb(int fd, int events, void *arg);int send_cb(int fd, int events, void *arg);int nty_event_set(struct ntyevent *ev, int fd, NCALLBACK callback, void *arg) {ev->fd = fd;ev->callback = callback;ev->events = 0;ev->arg = arg;ev->last_active = time(NULL); return 0;} int nty_event_add(int epfd, int events, struct ntyevent *ev) { struct epoll_event ep_ev = {0, {0}};ep_ev.data.ptr = ev;ep_ev.events = ev->events = events; int op; if (ev->status == 1) { op = EPOLL_CTL_MOD;} else {op = EPOLL_CTL_ADD; ev->status = 1;} if (epoll_ctl(epfd, op, ev->fd, &ep_ev) < 0) { printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\", ev->fd, events); return -1;} return 0;} int nty_event_del(int epfd, struct ntyevent *ev) { struct epoll_event ep_ev = {0, {0}}; if (ev->status != 1) { return -1;} ep_ev.data.ptr = ev;ev->status = 0;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &ep_ev); return 0;} int recv_cb(int fd, int events, void *arg) { struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg; struct ntyevent *ev = reactor->events + fd; int len = recv(fd, ev->buffer, BUFFER_LENGTH, 0);nty_event_del(reactor->epfd, ev); if (len > 0) { ev->length = len;ev->buffer[len] = '\\0'; printf("C[%d]:%s\", fd, ev->buffer); nty_event_set(ev, fd, send_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLOUT, ev); } else if (len == 0) { close(ev->fd); printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\", fd, ev-reactor->events); } else { //if(errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) //continue; return 0; close(ev->fd); printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\", fd, errno, strerror(errno)); } return len;} int send_cb(int fd, int events, void *arg) { struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg; struct ntyevent *ev = reactor->events + fd; int len = send(fd, ev->buffer, ev->length, 0); if (len > 0) { printf("send[fd=%d], [%d]%s\", fd, len, ev->buffer);nty_event_del(reactor->epfd, ev);nty_event_set(ev, fd, recv_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, ev); } else {close(ev->fd);nty_event_del(reactor->epfd, ev); printf("send[fd=%d] error %s\", fd, strerror(errno));} return len;} int accept_cb(int fd, int events, void *arg) { struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg; if (reactor == NULL) return -1; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t len = sizeof(client_addr); int clientfd; if ((clientfd = accept(fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &len)) == -1) { if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {} printf("accept: %s\", strerror(errno)); return -1;} int i = 0; do { for (i = 0;i < MAX_EPOLL_EVENTS;i ++) { if (reactor->events[i].status == 0) { break;}} if (i == MAX_EPOLL_EVENTS) { printf("%s: max connect limit[%d]\", __func__, MAX_EPOLL_EVENTS); break;} int flag = 0; if ((flag = fcntl(clientfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0) { printf("%s: fcntl nonblocking failed, %d\", __func__, MAX_EPOLL_EVENTS); break;}nty_event_set(&reactor->events[clientfd], clientfd, recv_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, &reactor->events[clientfd]);} while (0); printf("new connect [%s:%d][time:%ld], pos[%d]\", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port), reactor->events[i].last_active, i); return 0;} int init_sock(short port) { int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK); struct sockaddr_in server_addr; memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);server_addr.sin_port = htons(port);bind(fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)); if (listen(fd, 20) < 0) { printf("listen failed : %s\", strerror(errno));} return fd;} int ntyreactor_init(struct ntyreactor *reactor) { if (reactor == NULL) return -1; memset(reactor, 0, sizeof(struct ntyreactor));reactor->epfd = epoll_create(1); if (reactor->epfd <= 0) { printf("create epfd in %s err %s\", __func__, strerror(errno)); return -2;}reactor->events = (struct ntyevent*)malloc((MAX_EPOLL_EVENTS) * sizeof(struct ntyevent)); if (reactor->events == NULL) { printf("create epfd in %s err %s\", __func__, strerror(errno));close(reactor->epfd); return -3;} return 0;} int ntyreactor_destroy(struct ntyreactor *reactor) {close(reactor->epfd); free(reactor->events);} int ntyreactor_addlistener(struct ntyreactor *reactor, int sockfd, NCALLBACK *acceptor) { if (reactor == NULL) return -1; if (reactor->events == NULL) return -1;nty_event_set(&reactor->events[sockfd], sockfd, acceptor, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, &reactor->events[sockfd]); return 0;} int ntyreactor_run(struct ntyreactor *reactor) { if (reactor == NULL) return -1; if (reactor->epfd < 0) return -1; if (reactor->events == NULL) return -1; struct epoll_event events[MAX_EPOLL_EVENTS+1]; int checkpos = 0, i; while (1) { long now = time(NULL); for (i = 0;i < 100;i ++, checkpos ++) { if (checkpos == MAX_EPOLL_EVENTS) {checkpos = 0;} if (reactor->events[checkpos].status != 1) { continue;} long duration = now - reactor->events[checkpos].last_active; if (duration >= 60) {close(reactor->events[checkpos].fd); printf("[fd=%d] timeout\", reactor->events[checkpos].fd);nty_event_del(reactor->epfd, &reactor->events[checkpos]);}} int nready = epoll_wait(reactor->epfd, events, MAX_EPOLL_EVENTS, 1000); if (nready < 0) { printf("epoll_wait error, exit\"); continue;} for (i = 0;i < nready;i ++) { struct ntyevent *ev = (struct ntyevent*)events[i].data.ptr; if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) {ev->callback(ev->fd, events[i].events, ev->arg);} if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) {ev->callback(ev->fd, events[i].events, ev->arg);}}}} int main(int argc, char *argv[]) { unsigned short port = SERVER_PORT; if (argc == 2) {port = atoi(argv[1]);} int sockfd = init_sock(port); struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)malloc(sizeof(struct ntyreactor));ntyreactor_init(reactor);ntyreactor_addlistener(reactor, sockfd, accept_cb);ntyreactor_run(reactor);ntyreactor_destroy(reactor);close(sockfd); return 0;}
mul_port_client_epoll.c
Github源碼鏈接參閱:https://github.com/dongyusheng/csdn-code/blob/master/server-client/mul_port_client_epoll.c// mul_port_client_epoll.c// 源碼鏈接: https://github.com/dongyusheng/csdn-code/blob/master/server-client/mul_port_client_epoll.c#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/epoll.h>#include <errno.h>#include <netinet/tcp.h>#include <arpa/inet.h>#include <netdb.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <time.h>#include <sys/time.h> #define MAX_BUFFER128#define MAX_EPOLLSIZE(384*1024)#define MAX_PORT1 #define TIME_SUB_MS(tv1, tv2) ((tv1.tv_sec - tv2.tv_sec) * 1000 + (tv1.tv_usec - tv2.tv_usec) / 1000) int isContinue = 0; static int ntySetNonblock(int fd) { int flags; flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0); if (flags < 0) return flags;flags |= O_NONBLOCK; if (fcntl(fd, F_SETFL, flags) < 0) return -1; return 0;} static int ntySetReUseAddr(int fd) { int reuse = 1; return setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&reuse, sizeof(reuse));} int main(int argc, char **argv) { if (argc <= 2) { printf("Usage: %s ip port\", argv[0]); exit(0);} // 獲取要連接的服務(wù)端的ip和端口 const char *ip = argv[1]; int port = atoi(argv[2]); int connections = 0; char buffer[128] = {0}; int i = 0, index = 0; // 創(chuàng)建epoll struct epoll_event events[MAX_EPOLLSIZE]; int epoll_fd = epoll_create(MAX_EPOLLSIZE); strcpy(buffer, " Data From MulClient\"); // 初始化服務(wù)器地址 struct sockaddr_in addr; memset(&addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip); struct timeval tv_begin;gettimeofday(&tv_begin, NULL); while (1) { if (++index >= MAX_PORT) index = 0; struct epoll_event ev; int sockfd = 0; // 如果連接數(shù)小于340000,繼續(xù)連接服務(wù)器 if (connections < 340000 && !isContinue) {sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sockfd == -1) {perror("socket"); goto err;} //ntySetReUseAddr(sockfd);addr.sin_port = htons(port + index); // 連接服務(wù)器 if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(struct sockaddr_in)) < 0) {perror("connect"); goto err;} ntySetNonblock(sockfd); // 將套接字設(shè)置為非阻塞ntySetReUseAddr(sockfd); // 設(shè)置可重用本地地址 // 向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù) sprintf(buffer, "Hello Server: client --> %d\", connections);send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0); // 將套接字設(shè)置為可讀可寫,然后加入到epoll_wait()中ev.data.fd = sockfd;ev.events = EPOLLIN | EPOLLOUT;epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev); connections ++;} // 如果每連接了一千個客戶端或者連接數(shù)超過340000,那么就執(zhí)行這個條件 if (connections % 1000 == 999 || connections >= 340000) { struct timeval tv_cur; memcpy(&tv_cur, &tv_begin, sizeof(struct timeval)); gettimeofday(&tv_begin, NULL); // 打印一下每連接1000個客戶端所消耗的時間 int time_used = TIME_SUB_MS(tv_begin, tv_cur); printf("connections: %d, sockfd:%d, time_used:%d\", connections, sockfd, time_used); // 進(jìn)行epoll_wait() int nfds = epoll_wait(epoll_fd, events, connections, 100); for (i = 0;i < nfds;i ++) { int clientfd = events[i].data.fd; // 執(zhí)行寫 if (events[i].events & EPOLLOUT) { sprintf(buffer, "data from %d\", clientfd);send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);} // 執(zhí)行讀 else if (events[i].events & EPOLLIN) { char rBuffer[MAX_BUFFER] = {0}; ssize_t length = recv(sockfd, rBuffer, MAX_BUFFER, 0); if (length > 0) { printf(" RecvBuffer:%s\", rBuffer); if (!strcmp(rBuffer, "quit")) {isContinue = 0;} } else if (length == 0) { printf(" Disconnect clientfd:%d\", clientfd);connections --;close(clientfd);} else { if (errno == EINTR) continue; printf(" Error clientfd:%d, errno:%d\", clientfd, errno);close(clientfd);}} else { printf(" clientfd:%d, errno:%d\", clientfd, errno);close(clientfd);}}} // 休眠1000微秒(0.01秒)usleep(1 * 1000);} return 0;err: printf("error : %s\", strerror(errno)); return 0;}三、第1次測試
測試如下
左側(cè)運行服務(wù)端程序reactor(111.229.177.161:8888),右側(cè)運行客戶端程序mul_port_client_epoll去連接服務(wù)器效果如下:左側(cè)服務(wù)端接收了1021個客戶端(除去描述符0、1、2)之后程序報錯,顯示無法繼續(xù)接收客戶端的連接右側(cè)客戶端也報錯,無法繼續(xù)連接服務(wù)端原因分析
默認(rèn)情況下,系統(tǒng)有限制,一個進(jìn)程最多只能1024個文件(或文件描述符)。我們的客戶端發(fā)起來了超過1024個客戶端的連接,因此程序報錯通過ulimit命令可以查看,如下:解決方案(修改最大文件數(shù))
第一步:通過ulimit命令或者修改/etc/security/limits.conf配置文件,修改用戶可打開的最大文件描述符個數(shù)。由于ulimit命令修改的結(jié)果不能永久保存,因此我們此處修改/etc/security/limits.conf配置文件(下面圖1)下面修改/etc/security/limits.conf,將所有用戶可打開的文件描述符個數(shù)修改為1048576(1024*1024)(下面圖2)修改完成之后退出當(dāng)前會話(不必重啟),然后重新開啟會話,通過ulinit命令可以看到修改成功然后再把客戶端的機(jī)器也全部修改一下,別忘記了第二步:(下面圖1)上面我們雖然修改了/etc/security/limits.conf,但是該配置文件約束的是“用戶級別”的系統(tǒng)限制。還有兩個“內(nèi)核級別”的配置參數(shù)與文件描述符有關(guān)。一個為nr_open(表示單個進(jìn)程打開文件句柄數(shù)上限),另一個為file-max(表示系統(tǒng)范圍內(nèi)所有進(jìn)程可打開的文件句柄的數(shù)量限制)其中nr_open默認(rèn)為1048576,我們就不需要修改了file-max默認(rèn)為180566,因此我們需要將其修改為1048576(下面圖2)修改/etc/sysctl.conf文件,在里面修改file-max的值為1048576,然后保存退出(下面圖3)執(zhí)行sysctl的命令,將/etc/sysctl.conf文件的內(nèi)容更新到/proc/sys/fs/file-max中生效,令執(zhí)行完之后查看/proc/sys/fs/file-max文件,更新成功然后再把客戶端的機(jī)器也全部修改一下,別忘記了第三步:上面我們將進(jìn)程可分配描述符數(shù)量都增大了,那么還需要修改服務(wù)端程序reactor.c中的MAX_EPOLL_EVENTS宏,因為其代表的是epoll_wait()可以處理事件的數(shù)量,因為客戶端數(shù)量增加了,因此該宏也要增加下面我們將該宏設(shè)置為1024*512=524288(由于本人機(jī)器內(nèi)存不足,只能修改這個大,如果修改再大程序就運行不了,因為無法為程序分配更多的內(nèi)存。如果你的機(jī)器內(nèi)存夠大,那么可以將這個數(shù)值再往上調(diào);如果你的機(jī)器內(nèi)存不足,那么就將這個值調(diào)?。┬薷耐瓿芍笾匦戮幾greactor.c#define MAX_EPOLL_EVENTS (1024 * 512)
上面所有的內(nèi)容修改完成之后,進(jìn)入下面的第2次測試四、第2次測試測試如下
左側(cè)運行服務(wù)端程序reactor(111.229.177.161:8888),右側(cè)運行兩個客戶端程序mul_port_client_epoll去連接服務(wù)器效果如下:左側(cè)服務(wù)端持續(xù)接收客戶端的連接右側(cè)兩個客戶端向服務(wù)端發(fā)起連接,其中一個客戶端只連接了兩萬多個就報錯退出了,另一個客戶端只連接了一萬多個就報錯退出了左側(cè)服務(wù)端沒有報錯,只是沒有客戶端再連接進(jìn)來了原因分析
此處要介紹“五元組”的概念了,這個概念在下面的幾次測試中都要用到一個套接字fd就對應(yīng)一個“五元組”,一個五元組包含下面幾項內(nèi)容:1.源IP地址2.目的IP地址3.源端口4.目的端口5.協(xié)議類型(TCP、UDP等)因此,我們上面的兩個客戶端加起來最多只能創(chuàng)建四萬個套接字就報錯的原因是:源IP地址、目的IP地址、協(xié)議類型(TCP)這三者都保持不變、目的端口只有一個也保持不變,唯一可以變化的就是源端口(也就是客戶端的端口)我們知道,一個系統(tǒng)的端口最多只能有65535個,其中有一些已經(jīng)被其他服務(wù)使用了,因此客戶端可以使用的端口大概只有四五萬個,所以客戶端也就只能創(chuàng)建四五萬個套接字,所以上面我們兩個客戶端總共加起來只創(chuàng)建了四五萬個套接字就不能再繼續(xù)創(chuàng)建套接字了概括來說,你能有多少種“五元組”類型,那么你就能建立多少個套接字連接解決方案
通過上面的分析我們知道,主要的限制原因就在端口的限制上,因此下面我們讓服務(wù)端程序監(jiān)聽在多個端口上,這樣一來可以使用的“五元組”組合就可以更多,那么我們可以創(chuàng)建的套接字fd也就更多第一步:修改服務(wù)端程序reactor.c,使其監(jiān)聽在5個端口上,也就是啟動了5個Tcp Server(隨意多少個,只要端口多了,就能承載更多的客戶端,此處我們就只設(shè)置為5個)代碼變化不多,只是新增了一個LISTEN_PORT_COUNT宏,然后修改了main()函數(shù)使其監(jiān)聽在5個端口上,其余代碼全部不變修改完成之后重新編譯// reactor.c其余代碼不變, 只需要修改下面的內(nèi)容即可#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/epoll.h>#include <arpa/inet.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <errno.h>#include <time.h> #define BUFFER_LENGTH4096#define MAX_EPOLL_EVENTS1024#define SERVER_PORT 8888 // 新增一個宏, 表示監(jiān)聽的端口數(shù)量#define LISTEN_PORT_COUNT 5 typedef int NCALLBACK(int ,int, void*); struct ntyevent { int fd; int events; void *arg; int (*callback)(int fd, int events, void *arg); int status; char buffer[BUFFER_LENGTH]; int length; long last_active;}; struct ntyreactor { int epfd; struct ntyevent *events;}; int recv_cb(int fd, int events, void *arg);int send_cb(int fd, int events, void *arg);int nty_event_set(struct ntyevent *ev, int fd, NCALLBACK callback, void *arg) {ev->fd = fd;ev->callback = callback;ev->events = 0;ev->arg = arg;ev->last_active = time(NULL); return 0;} int nty_event_add(int epfd, int events, struct ntyevent *ev) { struct epoll_event ep_ev = {0, {0}};ep_ev.data.ptr = ev;ep_ev.events = ev->events = events; int op; if (ev->status == 1) { op = EPOLL_CTL_MOD;} else {op = EPOLL_CTL_ADD; ev->status = 1;} if (epoll_ctl(epfd, op, ev->fd, &ep_ev) < 0) { printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\", ev->fd, events); return -1;} return 0;} int nty_event_del(int epfd, struct ntyevent *ev) { struct epoll_event ep_ev = {0, {0}}; if (ev->status != 1) { return -1;} ep_ev.data.ptr = ev;ev->status = 0;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &ep_ev); return 0;} int recv_cb(int fd, int events, void *arg) { struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg; struct ntyevent *ev = reactor->events + fd; int len = recv(fd, ev->buffer, BUFFER_LENGTH, 0);nty_event_del(reactor->epfd, ev); if (len > 0) { ev->length = len;ev->buffer[len] = '\\0'; printf("C[%d]:%s\", fd, ev->buffer); nty_event_set(ev, fd, send_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLOUT, ev); } else if (len == 0) { close(ev->fd); printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\", fd, ev-reactor->events); } else { //if(errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) //continue; return 0; close(ev->fd); printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\", fd, errno, strerror(errno)); } return len;} int send_cb(int fd, int events, void *arg) { struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg; struct ntyevent *ev = reactor->events + fd; int len = send(fd, ev->buffer, ev->length, 0); if (len > 0) { printf("send[fd=%d], [%d]%s\", fd, len, ev->buffer);nty_event_del(reactor->epfd, ev);nty_event_set(ev, fd, recv_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, ev); } else {close(ev->fd);nty_event_del(reactor->epfd, ev); printf("send[fd=%d] error %s\", fd, strerror(errno));} return len;} int accept_cb(int fd, int events, void *arg) { struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg; if (reactor == NULL) return -1; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t len = sizeof(client_addr); int clientfd; if ((clientfd = accept(fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &len)) == -1) { if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {} printf("accept: %s\", strerror(errno)); return -1;} int i = 0; do { for (i = 0;i < MAX_EPOLL_EVENTS;i ++) { if (reactor->events[i].status == 0) { break;}} if (i == MAX_EPOLL_EVENTS) { printf("%s: max connect limit[%d]\", __func__, MAX_EPOLL_EVENTS); break;} int flag = 0; if ((flag = fcntl(clientfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0) { printf("%s: fcntl nonblocking failed, %d\", __func__, MAX_EPOLL_EVENTS); break;}nty_event_set(&reactor->events[clientfd], clientfd, recv_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, &reactor->events[clientfd]);} while (0); printf("new connect [%s:%d][time:%ld], pos[%d]\", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port), reactor->events[i].last_active, i); return 0;} int init_sock(short port) { int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK); struct sockaddr_in server_addr; memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);server_addr.sin_port = htons(port);bind(fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)); if (listen(fd, 20) < 0) { printf("listen failed : %s\", strerror(errno));} return fd;} int ntyreactor_init(struct ntyreactor *reactor) { if (reactor == NULL) return -1; memset(reactor, 0, sizeof(struct ntyreactor));reactor->epfd = epoll_create(1); if (reactor->epfd <= 0) { printf("create epfd in %s err %s\", __func__, strerror(errno)); return -2;}reactor->events = (struct ntyevent*)malloc((MAX_EPOLL_EVENTS) * sizeof(struct ntyevent)); if (reactor->events == NULL) { printf("create epfd in %s err %s\", __func__, strerror(errno));close(reactor->epfd); return -3;} return 0;} int ntyreactor_destroy(struct ntyreactor *reactor) {close(reactor->epfd); free(reactor->events);} int ntyreactor_addlistener(struct ntyreactor *reactor, int sockfd, NCALLBACK *acceptor) { if (reactor == NULL) return -1; if (reactor->events == NULL) return -1;nty_event_set(&reactor->events[sockfd], sockfd, acceptor, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, &reactor->events[sockfd]); return 0;} int ntyreactor_run(struct ntyreactor *reactor) { if (reactor == NULL) return -1; if (reactor->epfd < 0) return -1; if (reactor->events == NULL) return -1; struct epoll_event events[MAX_EPOLL_EVENTS+1]; int checkpos = 0, i; while (1) { long now = time(NULL); for (i = 0;i < 100;i ++, checkpos ++) { if (checkpos == MAX_EPOLL_EVENTS) {checkpos = 0;} if (reactor->events[checkpos].status != 1) { continue;} long duration = now - reactor->events[checkpos].last_active; if (duration >= 60) {close(reactor->events[checkpos].fd); printf("[fd=%d] timeout\", reactor->events[checkpos].fd);nty_event_del(reactor->epfd, &reactor->events[checkpos]);}} int nready = epoll_wait(reactor->epfd, events, MAX_EPOLL_EVENTS, 1000); if (nready < 0) { printf("epoll_wait error, exit\"); continue;} for (i = 0;i < nready;i ++) { struct ntyevent *ev = (struct ntyevent*)events[i].data.ptr; if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) {ev->callback(ev->fd, events[i].events, ev->arg);} if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) {ev->callback(ev->fd, events[i].events, ev->arg);}}}} int main(int argc, char *argv[]) { unsigned short port = SERVER_PORT; if (argc == 2) {port = atoi(argv[1]);} struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)malloc(sizeof(struct ntyreactor));ntyreactor_init(reactor); int listened[LISTEN_PORT_COUNT]; int i = 0; for(i = 0; i < LISTEN_PORT_COUNT; ++i) { listened[i] = init_sock(port + i); ntyreactor_addlistener(reactor, listened[i], accept_cb); } ntyreactor_run(reactor); ntyreactor_destroy(reactor); for(i = 0; i < LISTEN_PORT_COUNT; ++i) { close(listened[i]); } return 0;}第二步:修改客戶端程序mul_port_client_epoll.c,將其MAX_PORT宏修改為5即可,修改完成之后,其就會向5個服務(wù)端都發(fā)起連接修改完成之后重新編譯
#define MAX_PORT 5
備注(必看)
此處出錯的場景在實際開發(fā)中是不會出現(xiàn)的,因為在實際生活中,不會出現(xiàn)一個系統(tǒng)中有上萬的客戶端(IP都一致),因此出現(xiàn)了這種“五元組”組合用盡的情況在實際中,每個客戶端的IP地址都是不同的,因此它們的“五元組”類型都是不同的,因此就不會出現(xiàn)這種因為端口被用完從而導(dǎo)致“五元組”組合被用盡的情況修改完成之后進(jìn)行下面的第3次測試五、第3次測試測試如下
左側(cè)運行服務(wù)端程序reactor(111.229.177.161:8888),右側(cè)運行兩個客戶端程序mul_port_client_epoll去連接服務(wù)器效果如下:左側(cè)服務(wù)端持續(xù)接收客戶端的連接右側(cè)兩個客戶端向服務(wù)端發(fā)起連接,但是當(dāng)兩個客戶端都連接到64999的時候,客戶端不動了,阻塞了(程序沒有報錯,也沒有退出)左側(cè)服務(wù)端也跟著阻塞了(程序沒有報錯,也沒有退出)過了一小會之后,客戶端顯示連接超時,然后程序退出原因分析
nf_conntrack_max限制了每一個程序可以建立的TCP的連接的最大數(shù)目(是連接數(shù)目,而不是套接字描述符的個數(shù))解決方案
我們只需要修改客戶端的內(nèi)核參數(shù)nf_conntrack_max就可以,可以將其修改為1048576第一步:nf_conntrack_max參數(shù)默認(rèn)是不開啟的,需要先加載下面的內(nèi)核模塊,加載完成之后其值默認(rèn)為65536sudo modprobe ip_conntrack
第二步:然后在客戶端的/etc/sysctl.conf配置文件中將nf_conntrack_max設(shè)置為1048576第三步:調(diào)用sysctl命令將/etc/sysctl.conf配置文件的內(nèi)容更新到/proc/sys/net/nf_conntrack_max中備注一下
與第3次測試類似,在實際過程中也不會出現(xiàn)這個問題,因為不可能有一個客戶端程序會發(fā)起上萬個連接,因為此處我們是測試,所以程序要發(fā)起上萬個測試,才修改這個參數(shù)修改完成之后進(jìn)行第4次測試六、第4次測試測試如下
左側(cè)運行服務(wù)端程序reactor(111.229.177.161:8888),右側(cè)運行兩個客戶端程序mul_port_client_epoll去連接服務(wù)器效果如下:左側(cè)服務(wù)端持續(xù)接收客戶端的連接右側(cè)兩個客戶端向服務(wù)端發(fā)起連接,但是當(dāng)兩個客戶端都連接到140999個的時候,客戶端顯示無法分配地址,從而程序退出左側(cè)服務(wù)端沒有報錯,只是沒有客戶端再連接進(jìn)來了原因分析
在第2次測試中,我們讓服務(wù)端監(jiān)聽在5個端口上,這次錯誤的原因可能是因為所有分配端口可用的地址都用完了解決方案
調(diào)整服務(wù)端reactor.c程序的LISTEN_PORT_COUNT宏,使其監(jiān)聽在更多的端口上,這樣就可以承載更多的客戶端。例如,此處我們將LISTEN_PORT_COUNT宏調(diào)整為50#define LISTEN_PORT_COUNT 50
相應(yīng)的,客戶端mul_port_client_epoll.c中的MAX_PORT也要調(diào)整為50,因為要連接50種服務(wù)端#define MAX_PORT 50
修改完成之后進(jìn)行下面第5次測試七、第5次測試測試如下
左側(cè)運行服務(wù)端程序reactor(111.229.177.161:8888),右側(cè)運行兩個客戶端程序mul_port_client_epoll去連接服務(wù)器效果如下:左側(cè)服務(wù)端持續(xù)接收客戶端的連接右側(cè)兩個客戶端向服務(wù)端發(fā)起連接,每個客戶端都連接二十多萬的時候程序阻塞(加起來就是五十多萬)左側(cè)服務(wù)端接收到五十多萬客戶端的時候就阻塞了原因分析
在第1次測試的時候,我們將服務(wù)端程序reactor.c中的MAX_EPOLL_EVENTS設(shè)置為1024*512=524288個,此處可以看到剛好服務(wù)端在接收到五十多萬客戶端的時候阻塞。因此分析應(yīng)該是MAX_EPOLL_EVENTS宏達(dá)到上限,也就是epoll_wait()處理的事件數(shù)組達(dá)到上限解決方案
增加reactor.c中的MAX_EPOLL_EVENTS,使其可以處理的epoll事件數(shù)組變多,例如修改為1024*1024=1048576個因為第1次測試的時候,我們的MAX_EPOLL_EVENTS設(shè)置不能過大,如果過大程序運行時會顯示內(nèi)存不足,現(xiàn)在想到一個辦法,那就是使用posix_memalign()函數(shù)來創(chuàng)建epoll的事件數(shù)組,posix_memalign()函數(shù)是專門用來分配大內(nèi)存的修改完成之后下面進(jìn)行第6次測試八、第6次測試下面我們不再測試了,也不再尋找客戶端或服務(wù)端的錯誤,而是來分析一下如何使客戶端更多的去連接服務(wù)端在前面的測試中,我們的幾臺機(jī)器都是在局域網(wǎng)內(nèi)的,每連接1000個客戶端約耗時3秒。如果是在局域網(wǎng)之外,那么耗時更長一種加快連接的思路
服務(wù)是調(diào)用accept()函數(shù)來接收客戶端的連接的,因此如果想要加快客戶端的連接,那么可以在accept()函數(shù)上下手提供的思路有:1.多個accept()放在一個線程中2.多個accept()分配在不同的線程3.多個accept()分配在不同的進(jìn)程(Nginx為多進(jìn)程服務(wù)器,它就是這樣做的,每個進(jìn)程都有自己獨立的資源)為什么多進(jìn)程比多線程好:1.多進(jìn)程不需要加鎖2.多進(jìn)程可以承載比多線程更多的fd,因為每個進(jìn)程都有自己一份獨立的資源九、總結(jié)附加用戶態(tài)協(xié)議棧設(shè)計
在服務(wù)器承載百萬客戶端的時候,這時候會有大量的數(shù)據(jù)在進(jìn)行交互。對于默認(rèn)的應(yīng)用程序來說,其數(shù)據(jù)的傳輸都要經(jīng)過協(xié)議棧緩沖區(qū),如下圖所示:客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)端時,數(shù)據(jù)先達(dá)到網(wǎng)卡,然后將數(shù)據(jù)拷貝到協(xié)議棧中,最后再把數(shù)據(jù)從協(xié)議棧中拷貝到服務(wù)端程序中服務(wù)端回送數(shù)據(jù)時是相反的順序,先把數(shù)據(jù)從服務(wù)端程序拷貝到協(xié)議棧,然后再把數(shù)據(jù)拷貝到網(wǎng)卡發(fā)送給客戶端從上圖可以了解,當(dāng)服務(wù)端與百萬客戶端數(shù)據(jù)交互的時候會帶來下面的弊端:數(shù)據(jù)要進(jìn)行大量的拷貝,從而造成程序的性能降低數(shù)據(jù)交互速度受限與緩慢用戶態(tài)協(xié)議棧設(shè)計:通過上面我們知道,數(shù)據(jù)要經(jīng)過一層協(xié)議棧,會對性能帶來影響,因此可以自己設(shè)計“用戶態(tài)協(xié)議?!?,大致原理如下:數(shù)據(jù)交互時不再經(jīng)過協(xié)議棧,將網(wǎng)卡與服務(wù)端的數(shù)據(jù)mmap映射到內(nèi)存中,直接從內(nèi)存中進(jìn)行交互,從而減少了中間的拷貝這就是常說的“零拷貝”以上就是關(guān)于初始化pos機(jī)參數(shù),百萬并發(fā)服務(wù)器系統(tǒng)參數(shù)調(diào)優(yōu)的知識,后面我們會繼續(xù)為大家整理關(guān)于初始化pos機(jī)參數(shù)的知識,希望能夠幫助到大家!









