Linux套接字：零拷贝本地、TCP/IP远程

网络是我操作系统中最糟糕的领域，所以请原谅我问了一个可能不完整的问题。关于这件事我已经读了好几个小时了，但它在我的脑海里游荡。（对我来说，芯片设计比网络协议更容易。）

我有一些通过套接字相互通信的网络服务。具体地说，使用

fd=socket（PF_INET，SOCK_STREAM，0）创建套接字，自动获取TCP/IP。我需要将此作为基本情况，因为这些服务可能在不同的机器上运行

但对于一个项目，我们正试图将它们全部压缩到一个基于Atom Z530P的动力不足的嵌入式“设备”中，因此在我看来，内存拷贝开销是我们可以优化的。我一直在这里读到这方面的文章：而且

对于这种情况，可以创建如下套接字：
fd=socket（PF_数据包，PF_原始，0）。还有一大堆其他的事情要做，比如分配环形缓冲区，映射它们，将它们与套接字关联，等等。看起来您只能使用
sendto
和
recvfrom
来传输数据。据我所知，由于套接字是本地的，您不需要可靠的“流”类型套接字，因此原始套接字是合适的接口，我猜环形缓冲区是在页面粒度上使用的，其中每个数据包（或数据报）从页面边界开始

在我花费大量时间试图进一步调查这一问题之前，我希望一些有帮助的人能帮助我解决一些问题：


我希望从零拷贝套接字中获得多少性能优势？我想上次检查时，我们从一个进程移动到另一个进程，最后移动到磁盘的最大速度大约为40 MB/秒。在最基本的场景中，数据从捕获进程移动到一对多进程（其他进程可以监听流），再移动到写入磁盘的归档进程。这是两跳，不包括磁盘和内部内容
Linux是否会自动执行这些操作，为运行在同一台机器上的进程进行优化
在任何情况下，我都会在TCP端口中使用侦听套接字。我可以用它们在进程之间建立连接，但仍然可以使用零拷贝吗？换句话说，我可以将AF_INET与PF_数据包一起使用吗
带有SOCK_RAW的PF_数据包是否是零拷贝套接字的唯一有效配置
有没有好的示例代码可以使用TCP/IP的零拷贝作为回退
检测两个进程在同一台机器上的最简单或最好的方法是什么？他们知道彼此的IP地址，所以我可以比较并使用不同的代码路径。有没有更简单的方法
我可以在基于数据包的套接字上使用write（）和read（），还是这些仅对流有效？（重写如何建立连接比重写所有套接字代码更简单。）
我是否过度复杂化了事情和/或优化了错误的事情？OProfiler告诉我，大部分CPU时间都花在两个地方：（1）zlib和（2）内核，因为我使用的是CentOS 6.2，它不提供vmlinux，所以我无法对其进行分析。我假设内核时间是空闲时间和数据复制的组合，而不是其他

提前感谢您的帮助

我是否过度复杂化了事情和/或优化了错误的事情

可能吧。使用
PF_数据包
sockets仅用于专门的东西。你可能想调查一下





检测这两个进程的最简单或最好的方法是什么
在同一台机器上

只是不要“忘记”这些信息

Linux是否会自动执行这些操作，并针对进程进行优化
在同一台机器上运行

不，你必须自己做。
我认为TCP/IP和原始数据包之间的选择比零拷贝问题更重要。如果您需要可靠的基于流的通信，那么您需要TCP/IP（即，AF_INET+PF_stream）。尝试在不可靠的数据包上实现可靠的流非常复杂，而且已经为您完成了

如@cnicutar所说，将TCP/IP与零拷贝和零文件一起使用的最佳方法是sendfile（2）和splice（2）。我认为有一种方法可以享受零拷贝而不需要这些（如果您想将数据读入内存，而不是直接读入文件），但我不知道如何做到这一点

此外，Centos是开源的，因此您可以通过下载源代码并进行编译来获取vmlinux文件