[杂烩]Windows IOCP与Linux的epoll机制对比

Posted 2023-05-17

参考技术A 看到一些资料，说Windows的IOCP后发制人，比Linux的epoll优越很多。那么优势到底在哪里？如何选择Linux或Windows作为服务器呢？
也看到有资料说，同样在Linux上，使用reactor机制的网络库性能比使用Proactor机制的Asio性能好接近1/5，这个例子可能与题目无关，不过我在文中可能会做一些相关的分析。

系统I/O模型 可分为三类：

IOCP基于非阻塞异步模型，而epoll基于非阻塞同步模型。

参考 Hyunjik Bae, A game programmer since 1995 说的：

参考[4]比较了Windows IOCP和Linux epoll的性能，结论是如果使用Linux，应该使用支持RSS(multi-queue)的NIC，这样可以达到与IOCP类似的性能。

Boost.Asio为了兼容Windows和Linux，在Linux上用epoll和select去模拟proactor模式，影响了它的效率和实现复杂度。其效率不及使用原生I/O机制的其它实现为Reactor模式的网络库。

引用来自参考[3]的话:

[1] Why doesn't Linux have a system like IOCP or Rio does? , 2014.
[2] 两种高性能I/O设计模式(Reactor/Proactor)的比较 - 文章 - 伯乐在线
[3] Practical difference between epoll and Windows IO Completion Ports (IOCP)
[4] Windows IOCP vs Linux EPOLL Performance Comparison

将 IOCP 与 send() 和 recv() 一起使用

【中文标题】将 IOCP 与 send() 和 recv() 一起使用

【英文标题】：Using IOCP with send() and recv()

【发布时间】：2016-02-05 21:43:38

【问题描述】：

我正在尝试找出处理与我的 C++ TCP 服务器的多个连接的最佳方法。我偶然发现了epoll()，但遗憾的是它只适用于 Linux，我在 Windows 上做所有事情。

经过一些研究，在 Windows 上处理套接字的最佳方法似乎是使用 I/O 完成端口。我想使用它们，但是客户端应用程序使用send() 和recv()（我无法更改），这意味着我还需要使用相同的函数来发送和接收来自客户端的数据。这些函数似乎没有用于 IOCP（使用WSASend() / WSARecv() 代替）。

我想知道是否还有任何方法可以将 IOCP 与 send() 和 recv() 一起使用？还是我应该看看其他方法？

【问题讨论】：

检查选择功能msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/…

我确实检查了它，我读过它在很多套接字上都做得不好，这是我主要关心的性能。

【参考方案1】：

我还需要使用相同的函数向客户端发送和接收数据

这是不正确的。客户端不知道您如何将数据传入和传出 TCP 连接，无论是通过网络发送相同的确切 TCP 段的方式。

如果您的服务器受 I/O 限制，那么 WSAAsyncSelect 和/或 WSAEventSelect 工作得很好（并为您省去了多线程的麻烦）。 IOCP 仅适用于计算密集型服务，因为它们将工作项分配到可用线程，因此并发请求可以启动并在多个处理器内核上进行计算。

WSAPoll 是另一种选择。

【讨论】：

我读到了 WSAPoll，它似乎是 Windows 的 epoll() 等价物，但它似乎有问题，微软不会修复它。

@Spook：我刚刚再次阅读了该投诉，是的，它的行为与 Linux poll 完全不同，尤其是在连接尝试失败方面。但是，合同是“遵循文档”而不是“与不同操作系统上具有不同名称的函数的确切行为相匹配”，并且看起来它的行为确实与记录的一样。所以你可以称之为一个不幸的设计决定，但不是一个错误。无论如何，如果它困扰您，请使用我提到的其他三种方法中的任何一种。

好的，谢谢您的回复！过去我曾尝试使用带有 HWND 的 WSAAsyncSelect 来接收通知，它确实工作得很好，我只是认为 IOCP 会是一个更好的选择。另外，您是说可以使用 send() 并使用 WSARecv() 接收吗？这对我来说似乎不太可能，但我宁愿在编写实现它的代码之前在这里问一下。

“你是说可以使用 send() 并使用 WSARecv() 接收吗？” 绝对有可能。您是否停下来想过您所期望的意味着使用 IOCP 构建的每个 Web 服务器只能由也使用 IOCP 的 Windows Web 浏览器使用？那将使 IOCP 完全无用。幸运的是，有一些网络标准允许不同的操作系统和不同的 API 相互通信，只要它们都符合 TCP RFC。

嗯，这对我来说似乎不太可能，但这是个好消息，因为这将允许我在使用 WSASend() / WSARecv() 时使用 IOCP，即使客户端使用 send() 和接收（）。 “您是否停下来认为您所期望的意味着使用 IOCP 构建的每个 Web 服务器只能由也使用 IOCP 的 Windows Web 浏览器使用” 不是真的，但我挑战你找到任何现有的使用 send 的文章/代码() 在客户端，并在使用 IOCP 时在服务器端使用 WSARecv() 接收。非常感谢您解决这个问题！