使用POSIX消息队列而不是TCP套接字 - 如何建立“连接”？

Question

我有客户端和服务器程序，现在通过TCP进行通信。我尝试使用POSIX消息队列（当然客户端和服务器在同一台机器上）。我希望它能够提高性能（特别是通过减少延迟）。

我已经完成了大部分工作，但我不确定一件事：如何建立“连接”。服务器接受来自多个客户端同时连接，所以我很想效仿TCP连接建立过程中，像这样：

1. 服务器不断地打开一个队列，一个众所周知的名称和读取（它可以使用select(2)与TCP一样）。
2. 客户端打开三个队列：两个具有任意名称（包括某些唯一性，如PID以避免冲突），另一个具有服务器使用的已知名称。
3. 客户端向服务器队列发送“连接”消息，包括客户端的队列名称（一个用于客户端到服务器的流量，另一个用于反向）。
4. 服务器将打开客户端连接消息中指定的队列，并开始从客户端到服务器端读取（选择）一个队列。
5. 客户端使用众所周知的名称关闭服务器队列。双向通信使用客户端命名的两个队列（每个方向一个队列）进行。

你或许可以看到这个方案如何与普通的TCP方法相似，这并非偶然。但是，我想知道：

1. 您能想到更好的方法吗？
2. 您是否看到我的方法有任何潜在的问题？
3. 您是否还有其他想法，包括在同一台计算机上使用消息队列而不是TCP实际上会提高性能（延迟）的可能性？

请记住，我之前没有使用过POSIX消息队列（我之前使用过IBM WebSphere MQ，但是这有点不同）。该平台是Linux。

Answer 1

我结束了如I中所述基本上实现它，有一些改进：

• 在步骤2中，我使用的GUID队列名称，而不是结合在客户端的PID 。
• 在步骤4中，我添加了从服务器到客户端的“接受”消息的发送。
• 当任何一方希望结束通信时，它会发送一个“断开”消息。

握手比TCP简单，但似乎足够。

至于等待时间：好多了。在同一台计算机上使用POSIX消息队列而不是TCP大约可减少75％的延迟。我的消息每个都是100字节。

Answer 2

1. 你能想出更好的办法来做到这一点？

   也许看看fifos（又名命名管道）。它们就像网络套接字，但是用于本地机器。它们是单向的，因此您可能需要为每个方向创建两个，一个。你的问题确实没有任何理由为什么你正在做这个改变。使用套接字进程处理通信没有任何问题。它们是双向的，高效的，受到广泛支持，并且可以让您*地将机器之间的过程分开。

2. 您是否看到我的方法有任何潜在的问题？

   系统V消息队列和FIFO命名管道都非常好。 Fifo管道就像常规管道，所以你可以用最少的代码改变来读取（）和写入（）。System V消息队列需要将数据放入结构中并调用msgsnd（）。但是，任何一种方法都可以。

3. 您是否有其他想法，包括在同一台计算机上使用消息队列而不是TCP实际上会提高性能（延迟）的可能性？

   我的其他想法是，如你所说，你需要开发一种技术，以便每个客户端都有一个唯一的标识符。一种方法是将pid添加到您传递的结构中，或者在开始时与父/母协商一个唯一标识。另外需要注意的是，System V消息队列的好处是您可以侦听“选择性”消息，因此您可以理想地使用从服务器到所有客户端的一个队列，并且每个客户端都在等待不同的消息。

   我不知道哪种技术可以为您提供软件中最佳的吞吐量。实际上可能不值得使用System V消息队列，但只有您可以做出该决定。

Philluminati

Answer 3

当select（）对消息队列不起作用时，你是如何做到的？什么是Sys V或POSIX？ 当PID保证唯一且较小的存储空间（整数）时，为什么需要额外的努力来创建GUID到PID查找表？

/blee/

Answer 4

我见过类似的问题，我开发实时应用程序，需要IPC技术与类似插座的功能和最小的延迟。

您是否将基于POSIX-MQ的解决方案与UNIX本地套接字或TCP套接字进行了比较？

由于

Answer 5

我比较POSIX MQ的性能和一对TCP/IP套接字的。

演示程序有两个线程，一个用于写入，另一个用于读取。

结果是POSIX MQ更快，

• MQ 460000 TPS
• socketpair 400000个TPS

Answer 6

您还可以在驻留在不同机器上的程序使用消息队列的IPC，在这种情况下，您可以使用ZeroMQ（http://www.zeromq.org）或其他消息队列API，我还建议您考虑它们并进行测试。