以前就在国外的论坛接触过SO_REUSEPORT,这两天朋友群又在传播nginx 1.9 reuseport多进程监听参数。那咱们简单说下SO_REUSEPORT的应用场景, 为什么会用他? 然而在讲解SO_REUSEPORT之前,需要先说下我们常用的网络模型。

文章写得不太严谨, 请砖家拍砖,另外标注下原文地址,  http://xiaorui.cc/?p=2413


在多核时代,一般主流的web服务器都使用 SO_REUSEADDR模式。 以下是比较典型的多进程/多线程服务器模型。


首先需要单线程listen一个端口上,然后由多个工作进程/线程去accept()在同一个服务器套接字上。 


第一个性能瓶颈,单线程listener,在处理高速率海量连接时,一样会成为瓶颈

第二个性能瓶颈,多线程访问server socket锁竞争严重。

那么怎么解决? 这里先别扯什么分布式调度,集群xxx的 , 就拿单机来说问题。在Linux kernel 3.9带来了SO_REUSEPORT特性,她可以解决上面(单进程listen,多工作进程accept() )的问题.


看图说话,对比SO_REUSADDR的模型,我想你应该看懂SO_REUSEPORT是个什么东西了。  SO_REUSEPORT是支持多个进程或者线程绑定到同一端口,提高服务器程序的吞吐性能,具体来说解决了下面的几个问题:

允许多个套接字 bind()/listen() 同一个TCP/UDP端口
每一个线程拥有自己的服务器套接字
在服务器套接字上没有了锁的竞争,因为每个进程一个服务器套接字
内核层面实现负载均衡
安全层面,监听同一个端口的套接字只能位于同一个用户下面

我这边用python做了一个关于python SO_REUSEPORT服务端测试.   测试之前,已经要确定你的linux内核版本是3.9, 在mac下进行so_reuseport测试,貌似不会提示端口被绑定,但是后启动的进程会阻塞.

file: reuseport.py

开始测试reuseport.py 

使用nc测试

有些文章说,在python下多进程绑定同一个端口,也就是有人常说的prefork,他其实也是单个进程去listen监听端口,剩余的worker去accept获取用户请求而已.  如果想用python实现真正的多进程绑定在多一个端口,那只能是用so_reuseport模式 。 

其实用python开发支持SO_REUSEPORT的服务端有个大好处,不用写多进程,多线程了..   算是一个偷懒的方法。 我自己觉得python离SO_REUSEPORT真实提高socket性能的应用场景比较的远,就python这性能…. 倒是可以迅速的提高socket开发效率..      


另外标注下,SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT的区别:
SO_REUSEADDR提供如下四个功能:
    SO_REUSEADDR允许启动一个监听服务器并捆绑其众所周知端口,即使以前建立的将此端口用做他们的本地端口的连接仍存在。这通常是重启监听服务器时出现,若不设置此选项,则bind时将出错。
    SO_REUSEADDR允许在同一端口上启动同一服务器的多个实例,只要每个实例捆绑一个不同的本地IP地址即可。对于TCP,我们根本不可能启动捆绑相同IP地址和相同端口号的多个服务器。
    SO_REUSEADDR允许单个进程捆绑同一端口到多个套接口上,只要每个捆绑指定不同的本地IP地址即可。这一般不用于TCP服务器。
    SO_REUSEADDR允许完全重复的捆绑:当一个IP地址和端口绑定到某个套接口上时,还允许此IP地址和端口捆绑到另一个套接口上。一般来说,这个特性仅在支持多播的系统上才有,而且只对UDP套接口而言(TCP不支持多播)。
SO_REUSEPORT选项有如下语义:
    此选项允许完全重复捆绑,但仅在想捆绑相同IP地址和端口的套接口都指定了此套接口选项才行。
    如果被捆绑的IP地址是一个多播地址,则SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT等效。


学习SO_REUSEPORT时,参考的文章:

http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2015/02/12/422893.html

http://www.cnblogs.com/mydomain/archive/2011/08/23/2150567.html





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3则回应给“使用socket so_reuseport提高服务端性能”

  1. orangleliu说道:

    搜什么都有你

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