與iperf UDP性能相比，UDP吞吐量較低

Question

當使用iperf2工具測量Windows PC和基於Zynq的設備之間的UDP吞吐量時，我通過專用1Gb以太網鏈路獲得約950 Mb/s的吞吐量。但是，在PC上使用我自己的UDP應用程序時，我只能獲得大約50 Mb/s的吞吐量，這比iperf測得的吞吐量大大降低。當然，在我的UDP應用程序中，我沒有任何處理，只有在我調用sendto函數的循環中，使用大小爲1470字節的UDP數據包。 Zynq設備上的應用程序由XAPP1026提供，所以它不是我的。我正在查看iperf代碼，試圖弄清楚他們做了什麼不同，但基本上，我找不到任何套接字或udp選項或類似的工具，以最大化UDP吞吐量。

這裏是main函數的代碼（MAXUDP定義爲1470）：

int main(int argc, char** argv) 
{ 
int sockfd; 
struct sockaddr_in servaddr; 
char sendline[MAXUDP]; 
int i; 
int j; 
const int tr_size = (200 * MB); 
const int npackets = (tr_size/MAXUDP); 
const int neval = 2; 
DWORD start; 
DWORD end; 
int optval; 

WSADATA wsaData; 
if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 1), &wsaData) != 0) 
{ 
    printf("Err: %d\n", WSAGetLastError()); 
    exit(1); 
} 

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); 
servaddr.sin_family = AF_INET; 
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); 
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("172.16.0.215"); 

sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 
Connect(sockfd, (const SA*) &servaddr, sizeof(servaddr)); 

optval = 208*KB; 
Setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (const char*) &optval, sizeof optval); 

prep_data(sendline, MAXUDP); 

for (i = 1; i <= neval; i++) 
{ 
    start = GetTickCount(); 
    for (j = 0; j < npackets/neval; j++) 
     sendto(sockfd, sendline, MAXUDP, 0, NULL, NULL); 
    end = GetTickCount() - start; 

    printf("Time elapsed: %d sec.\n", end/1000); 
    printf("Throughput: %d.%3d MB/s\n", (tr_size/neval)/end/1000, (tr_size/neval)/end - (tr_size/neval)/end/1000); 
} 
return 0; 
} 

所以，我的主要問題是如何最大限度地發揮UDP的吞吐量以同樣的方式iperf的不是嗎？

更新： 我切換到Ubuntu PC。結果是不同的，但仍然有一些隨機的東西發生。 我所做的第一件事情是爲eth0（ifconfig eth0 172.16.0.200 netmask 255.255.255.0）和網關地址（route add default gw 172.16.0.1）設置IP地址。當我用iperf -c 172.16.0.215 -i 5 -t 25 -u -b 1000m運行iperf時）我正在接近800 Mbits/sec。然而，在以相同的方式運行幾次Iperf之後，我突然間只能獲得大約15 Mbits/sec甚至更少的速度。我發現我需要再次設置IP，網絡掩碼和網關地址才能獲得800 Mbits/sec。另外，我的UDP應用程序的行爲方式也是一樣的。我在運行設置IP地址的命令後測量了957 Mbits/sec（其中MAXUDP設置爲1470）。但經過幾次迭代後，它會減慢到11 Mbits/sec左右。然後我再次設置IP地址，並且行爲重複。因此，正如Kariem在他的回答中所述，問題不在於代碼本身，而在於某些操作系統，netif配置相關的東西。但是，我必須在Windows上運行我的UDP應用程序，所以我需要弄清楚發生了什麼。如果您對Windows中可能發生的情況有任何想法，請立即告訴我。

Answer 1

您在計算吞吐量方面存在錯誤。你的大小是以字節爲單位設置的，所以你在計算你的吞吐量（以字節爲單位），而iperf以比特爲單位。

變化

printf("Throughput: %d.%3d MB/s\n", (tr_size/neval)/end/1000, (tr_size/neval)/end - (tr_size/neval)/end/1000); 

這個

printf("Throughput: %d.%3d MB/s\n", ((tr_size/neval)/end/1000)*8, (tr_size/neval)/end - ((tr_size/neval)/end/1000)*8); 

我在我的機器上跑了一個版本的代碼和我得到1GB的吞吐量。這裏是

#include <netinet/in.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/time.h> 
#include <cstdio> 
#include <arpa/inet.h> 
#include <fcntl.h> 

#define MAXUDP 1470 
#define SERV_PORT 5001 
static inline long int getCurTimeInMs() 
{ 
    struct timeval tp; 
    gettimeofday(&tp, NULL); 
    return tp.tv_sec * 1000 + tp.tv_usec/1000; 

} 


int main(int argc, char** argv) 
{ 
    int sockfd; 
    struct sockaddr_in servaddr; 
    char sendline[MAXUDP]; 
    int i; 
    int j; 
    const int tr_size = (10000 * 1024*1024); 
    const int npackets = (tr_size/MAXUDP); 
    const int neval = 2; 

    int optval; 

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); 
    servaddr.sin_family = AF_INET; 
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); 

     servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.0.1.2"); 

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 


    connect(sockfd, (const sockaddr*) &servaddr, sizeof(servaddr)); 


    optval = 208*1024; 
    setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (const char*) &optval, sizeof optval); 
    long int start = 0, end = 0; 
    for (i = 1; i <= neval; i++) 
    { 
     start = getCurTimeInMs(); 
     for (j = 0; j < npackets/neval; j++) 
      sendto(sockfd, sendline, MAXUDP, 0, NULL, NULL); 
     end = getCurTimeInMs() - start; 

     printf("Time elapsed: %d sec.\n", end/1000); 
     printf("Throughput: %d.%3d MB/s\n", (tr_size/neval)/end/1000 * 8, (tr_size/neval)/end - (tr_size/neval)/end/1000); 

    } 
    return 0; 
} 

Answer 2

你爲什麼要定義MAXUDP 1470？嘗試將其設置爲65535，再次測量並在此處報告。

您不應該將以太網幀大小（1500字節）與UDP數據報大小混淆。不同的東西。讓IP棧執行必要的碎片而不是應用程序。這可能更有效率。