c++ - 无法通过无线网络上的UDP广播快速传输

我编写了以下代码，用于通过无线网络上的广播传输UDP数据包。我尝试开发的应用程序要求数据包的传输速度非常快，但不幸的是我无法这样做，因此需要增加睡眠时间。我发现在500us的睡眠时间以下，我无法成功发送所有数据包。

为什么睡眠时间必须这么长？
是否可以通过进一步优化此代码来减少此时间？
如果我不处理接收到的数据包缓冲区，可以吗？还是会产生问题？

请注意，我正在使用OpenWrt运行的无线电中运行此代码。

提前致谢。

码：

#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <arpa/inet.h>  /* for sockaddr_in */

#define BROADCAST_IP "192.168.255.255"
#define BROADCAST_PORT 45454

int b_sock=-1;

void init_socket()
{
  unsigned short b_port = BROADCAST_PORT;
  struct sockaddr_in b_addr;
  int broadcastPermission;
  char* rx_ip = BROADCAST_IP;

  if ((b_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0)
    perror("socket() failed");

  /* Set socket to allow broadcast */
  broadcastPermission = 1;
  if (setsockopt(b_sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (void *) &broadcastPermission, sizeof(broadcastPermission)) < 0)
    perror("setsockopt() failed");

  int opts;
  opts = fcntl(b_sock,F_GETFL);
  if(opts < 0)
    perror("fcntl get failed");

  opts = (opts | O_NONBLOCK);
  if(fcntl(b_sock,F_SETFL,opts) < 0)
    perror("fcntl set failed");

  memset(&b_addr, 0, sizeof(b_addr));   /* Zero out structure */
  b_addr.sin_family = AF_INET;                 /* Internet address family */
  b_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(rx_ip);/* Broadcast IP address */
  b_addr.sin_port = htons(b_port);         /* Broadcast port */

  if (bind(b_sock, (struct sockaddr *) &b_addr, sizeof(b_addr)) < 0)
    perror("rx bind() failed");
}

void send_thread_body(long int buf, struct sockaddr_in tx_addr)
{
  if(sendto(b_sock, &buf, sizeof(long int), 0, (struct sockaddr *)&tx_addr, sizeof(tx_addr)) < 0)
    printf("tx sent diff num bytes than expected: %d\n",buf);
}


int main(int argc, char *argv[])
{
  init_socket();
  {
    timeval start, end;
    double diff = 0;
    long int num = 0;

    char *tx_ip = BROADCAST_IP;
    unsigned short tx_port = BROADCAST_PORT;
    struct sockaddr_in tx_addr;

    memset(&tx_addr, 0, sizeof(tx_addr));   /* Zero out structure */
    tx_addr.sin_family = AF_INET;                 /* Internet address family */
    tx_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(tx_ip);/* Broadcast IP address */
    tx_addr.sin_port = htons(tx_port);         /* Broadcast port */

    double next = 0;
    double st = 0;

    while (num<50000)
    {
      while (st <= next)
      {
        gettimeofday(&start,NULL);
        st = start.tv_sec*1000 + ((double)start.tv_usec)/1000.0;
      }

      send_thread_body(num,tx_addr);

      gettimeofday(&end, NULL);
      diff += ((double)(((end.tv_sec - start.tv_sec)*1000000 + (end.tv_usec - start.tv_usec))))/1000000.0;

      num++;

      next = end.tv_sec*1000 + ((double)end.tv_usec)/1000.0 + 0.7;
    }

    printf("Avg time diff: %f\n",diff/50000.0);
  }
  close(b_sock);
  return 0;
}

最佳答案

您可能会溢出套接字缓冲区，因为您将套接字设置为O_NONBLOCK。通常（启用阻止时），如果套接字缓冲区已满，sendto将阻止，直到有足够的缓冲区空间来保存要发送的消息。

从http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/sendto.html：

  如果没有足够的空间
  发送套接字以将消息保存到
  被传输和套接字文件
  描述符没有O_NONBLOCK
  设置，sendto（）将阻塞直到空间
  可用。如果没有空间
  可在发送插座上找到
  保留要发送的消息，并
  套接字文件描述符确实有
  O_NONBLOCK置位，sendto（）将失败。

在sleep调用之间添加sendto时，可以有效地限制吞吐量并防止套接字缓冲区溢出。

应该使用阻塞套接字而不是sleep。如果套接字缓冲区已满，sendto将阻塞，这与休眠实际上是相同的，不同之处在于它会在套接字能够保存下一个数据报的那一刻自动停止休眠。

为了获得更好的吞吐量，请尝试将数据集中到接近MTU大小的数据报中（同时注意为UDP / IP标头保留足够的空间）。与发送非常短的数据报相比，这应该给您较小的报头开销。

关于c++ - 无法通过无线网络上的UDP广播快速传输，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/6337870/

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