如何编写 .Net UDP 可扩展服务器答案

【问题标题】：How to write a .Net UDP Scalable server如何编写 .Net UDP 可扩展服务器
【发布时间】：2011-04-29 21:28:46
【问题描述】：

我需要编写一个负载很高的 UDP 服务器。我正在使用.Net。如何使用 Socket 类来实现这一点？

我熟悉 winsock API 和完成端口，我会在那里做的是使用多个线程通过完成端口接受套接字，并以相同的方式接收。

我的服务器需要非常快速地处理大量的小型 UDP 数据包，我想异步接收它们，我如何使用 .net 来做到这一点？

我想过多次调用 BeginReceive，但这似乎有点傻......

如果有人对此有一个好的 .net 示例，那当然会有很大帮助。

【问题讨论】：

标签： c# .net sockets networking udp

【解决方案1】：

我发现最小化丢弃数据包的方法是从套接字异步读取您提到的，但是将读取的字节放入线程安全队列，然后让另一个线程从队列中读取并处理字节。如果您使用的是 .Net 4.0，则可以使用 ConcurrentQueue：

public class SomeClass {
    ConcurrentQueue<IList<Byte>> _Queue;
    Byte[] _Buffer;
    ManualResetEvent _StopEvent;
    AutoResetEvent _QueueEvent;
    private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar) {
        Socket socket = ar.AsyncState as Socket;
        Int32 bytesRead = socket.EndReceive(ar);
        List<Byte> bufferCopy = new List<byte>(_Buffer);
        _Queue.Enqueue(bufferCopy);
        _QueueEvent.Set();
        if(!_StopEvent.WaitOne(0)) socket.BeginReceive(...);
        return;
    }
    private void ReadReceiveQueue() {
        WaitHandle[] handles = new WaitHandle[] { _StopEvent, _QueueEvent };
        Boolean loop = true;
        while (loop) {
            Int32 index = WaitHandle.WaitAny(handles);
            switch (index) {
                case 0:
                    loop = false;
                    break;
                case 1:
                    // Dequeue logic here
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}

注意：_StopEvent 是 ManualResetEvent，因此 ReceiveCallback 和 ReadReceiveQueue 方法可以使用相同的事件干净地关闭。

【讨论】：

这是一个有问题的方法，如果你有一个恒定的高负载，我没有任何好处，并且很难正确管理队列（从套接字读取处理速度要快得多）。

【解决方案2】：

如果您只有一个套接字并且可以彼此独立地处理 UDP 数据包，那么最好的方法实际上是使用线程池，其中每个线程调用阻塞接收。操作系统将负责唤醒等待线程之一以接收/处理数据包。这样您就可以避免异步 I/O 例程引入的任何开销。

【讨论】：

这是一种适用于中等负载情况的有效方法。但是创建大量线程引起的开销会影响您的性能和可扩展性。
但您不会创建大量线程 - 线程池的大小大致取决于 CPU 内核的数量。