背景： 用户利用各种客户端，包括网页，pc客户端，无线客户端上传本地文件到服务器保存；
上传速度作为一个非常重要的关键指标决定了产品体验的好坏；
架构：
1，接入采用开源web server，接入业务逻辑采用类似cgi方式（并发可以非常高）；
2，数据存储，业务数据维护采用c++写的守护server；
3，cgi 和 上传server采用简单的内部二进制协议交互，传递文件数据流，这样，上传server完全不
需要关心http，完全不需要关心上传方式...世界甚是清静；
问题：
cgi 是阻塞的，cgi必须向上传server发送数据然后等回包，这一过程是阻塞的；且这一阻塞还挺长
时间的（大概有500ms左右，没办法，后面的逻辑流程长而复杂...），在这一过程中，不能做任何事情，
自然不能接收用户的上传数据；
用户客户端的现象是：上传速度忽上忽下，忽高忽低；
解决：
否定的方案：采用非阻塞，自己搭并发异步io或者多路复用server；可以比作nginx的上传模块，
nginx在等待写磁盘的过程中，可以继续接收用户数据；nginx会很好的处理好用户的socket和磁盘写入
的匹配，保证磁盘写入和用户socket一直是满负荷运转的，且一致的；在用户端看来，上传速度是恒
定的；经过考虑，还是否定了这一方案：
1，搭这个server是费力费时的，处理http协议就够喝一壶了；
2，server耦合度，复杂度都会很大，处理http协议，二进制数据流，种类繁多的上传方式等
业务逻辑处理全集中到一个server中去了，光这一条就直接否定了...这种server根本不具有维护性；
3，最重要的原因是：自己写server处理这种大数据流，很难保证上传速度最大化的（和开源的
web server比起来肯定会差不少），说不定最后出来的结果是：速度是恒定了，但是一个较低速度的恒定；
虽然cgi方案的上传速度忽高忽低，但一平均，也许还快些；那就费力不讨好了；
垫底方案：采用 nginx 做web server，异步数据收发由开发额外的 nginx 扩展模块实现，这一
方案实现起来听起来有点吸引力，架构和现有的架构吻合；只是将 cgi 改成了扩展模块；且nginx扩展
模块用的也还算熟悉，写过几个比较复杂的扩展模块；
但最后还是没采用：
1，写 nginx 扩展模块真的很痛苦，已经写好的几个扩展模块感觉有点摆弄技术...复杂，非常容易
出bug，开始感觉有点意思，后来感觉痛苦了...
2，nginx 扩展模块技术性有点强，在可维护性和可传承上比较差
3，不到万不得已，我不想采用这个方案，最后果然没采用，因为我有了更好的，且简单一万倍的:
采用方案：
问：为什么cgi在阻塞的过程中，客户端的上传也被阻塞了？
答：因为tcp有流量控制，tcp每个连接都有接收缓冲，当这个缓冲满了，发送方（即客户端）就
停止发送数据了，也即被阻塞了；
问：在什么条件下这个接受缓冲区会满？
答：拥有这个socket的进程不执行从这个socket read或者recv走操作系统已经接收到的数据；
问：那如果这个缓冲区如果足够大，那还会阻塞么？
答：假设这个接受缓冲区有1G，那即使进程根本不从socket读任何数据，那发送方发送小于1G大小的
文件数据流，也不会有任何阻塞；
问：1G夸张了点，那这个接收缓冲大小到底多大正好够用且不浪费呢？
答：假设瓶颈在cgi（如果瓶颈在于用户带宽那就没办法了），每次cgi收集到4M收据发送一次，
那最理想的情况是：cgi发送完毕后，再从socket中取数据，刚好一次就能取到需要的4M；
所以，如果这个接收缓冲大小4M左右差不多了；
问：具体实施？
答：见下文...
总结：
I) 在采用复杂方案之前，先冷静下来，等过段时间再回头去看，复杂方案是最佳方案么？有没有更
简洁的方案？
II) 视野开阔点，站高点，从系统层面看面临的问题，首先想想为什么会产生这个问题？然后再根据
具体的原因针对的性的采用针对性的方案；
III)Keep it simple stupid，这个原则永远不过时；
简洁即是美，简洁才能永恒，简洁才能传承；
实战：
1，设置 SOCK_RECVBUF：
最简单的接收缓冲设置大小就是设置 /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem 第二个参数，但最好不要
这样简单粗暴，这样改动会影响到整个系统的默认接收缓冲大小；
最好在进程中调用 setsocketopt(, SOCK_RECVBUF)，设置进程本身的监听socket的recv buf size，
注意，这个调用必须在 listen 和 bind 之前调用，否则不起作用；
在我的进程中，我直接设置为 8M，发现没有达到理想的目标，上传速度还是忽高忽低，怀疑没设置
成功，于是在调用 setsocketopt 后，我又调用了 getsocketopt 获取真实的 recv buf size，发现果然
没有 4M，只有 180K 左右；哦，原来这个值还受限于 /proc/sys/net/core/rmem_max 和
/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem 的第三个参数，于是将这两处改成了 16M，再试，OK，输出了：
“last effctive recvbuf=8388608”
2，测试
首先要测试的是tcp的接收缓冲大小设置后，是不是真的和我们设想的结果一致，最佳的办法是
I) tcpdump port 80 -i eth1 > /tmp/yyyy.txt
II) gdb 挂住web server（直接 gdb -p，然后什么都不做）
III)上传文件
测试结果：
一)用户端很明显的看到，上传进度条前进到6-7M左右后，停了下来，和服务器的缓冲大小差不多；
二)打开 tcpdump 输出看到最后几行
tcp 的接收窗口慢慢变小，最后变成了0，也即接收缓冲最后满了
三)可以根据tcpdump输出计算出服务器此socket接收到的数据大概计算 1460*4272 = 6,237,120B
grep "(1460)" /tmp/zzzz.txt | wc -l => 4272
3，退出2步骤中的gdb，用户端的上传速度稳定在 5-6 M 左右...
阅读(1858) | 评论(1) | 转发(0) |
