[節錄] epoll 的優點


epoll 支持一個進程打開大數目的socket描述符(FD)

select 最不能忍受的是一個進程所打開的FD是有一定限制的,由FD_SETSIZE設置,默認值是2048。對於那些需要支持的上萬連接數目的IM服務器來說顯然太少了。這時候你一是可以選擇修改這個宏然後重新編譯內核,不過資料也同時指出這樣會帶來網絡效率的下降,二是可以選擇多進程的解決方案(傳統的Apache方案),不過雖然linux上面創建進程的代價比較小,但仍舊是不可忽視的,加上進程間數據同步遠比不上線程間同步的高效,所以也不是一種完美的方案。不過epoll則沒有這個限制,它所支持的FD上限是最大可以打開文件的數目,這個數字一般遠大於2048,舉個例子,在1GB內存的機器上大約是10萬左右,具體數目可以cat /proc /sys/fs/file-max察看,一般來說這個數目和系統內存關係很大。

IO效率不隨FD數目增加而線性下降

傳統的select/poll另一個致命弱點就是當你擁有一個很大的socket集合,不過由於網絡延時,任一時間只有部分的socket是”活躍”的,但是select/poll每次調用都會線性掃描全部的集合,導致效率呈現線性下降。但是epoll不存在這個問題,它只會對”活躍”的socket進行操作—這是因為在內核實現中epoll是根據每個fd上面的callback函數實現的。那麼,只有”活躍”的socket才會主動的去調用callback函數,其他idle狀態socket則不會,在這點上,epoll實現了一個”偽”AIO,因為這時候推動力在os內核。在一些benchmark中,如果所有的socket基本上都是活躍的—比如一個高速LAN環境,epoll並不比select/poll有什麼效率,相反,如果過多使用epoll_ctl,效率相比還有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模擬WAN環境,epoll的效率就遠在select/poll之上了。

使用mmap加速內核與用戶空間的消息傳遞。

這點實際上涉及到epoll的具體實現了。無論是select,poll還是epoll都需要內核把FD消息通知給用戶空間,如何避免不必要的內存拷貝就很重要,在這點上,epoll是通過內核於用戶空間mmap同一塊內存實現的。而如果你想我一樣從2.5內核就關注epoll的話,一定不會忘記手工mmap這一步的。

內核微調

這一點其實不算epoll的優點了,而是整個linux平台的優點。也許你可以懷疑linux平台,但是你無法迴避linux平台賦予你微調內核的能力。比如,內核TCP/IP協議棧使用內存池管理sk_buff結構,那麼可以在運行時期動態調整這個內存pool(skb_head_pool)的大小— 通過echo XXXX>/proc/sys/net/core/hot_list_length完成。再比如listen函數的第2個參數(TCP完成3次握手的數據包隊列長度),也可以根據你平台內存大小動態調整。更甚至在一個數據包面數目巨大但同時每個數據包本身大小卻很小的特殊系統上嘗試最新的NAPI網卡驅動架構。

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