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Les performances et l'efficacité sont souvent au centre des développeurs lors de l'utilisation de PHP pour la programmation réseau, en particulier la communication de socket basée sur le protocole TCP. SOCKET_SET_OPTION est une fonction fournie par PHP pour définir le comportement des sockets. L'une des options communes est TCP_NODELAY . Cet article explorera en profondeur le rôle de la définition de TCP_NODELAY et partagera certaines méthodes pratiques pour améliorer l'efficacité de la communication TCP.
Avant de comprendre la signification de TCP_NODELAY , jetons un coup d'œil à l'algorithme Nagle.
L'algorithme Nagle est une technique d'optimisation TCP conçue pour réduire le nombre de petits paquets. Lorsque l'application envoie fréquemment de petits paquets de données, ces paquets déclencheront la transmission du réseau une fois à chaque fois, provoquant une congestion grave du réseau. L'algorithme Nagle cache ces petits paquets jusqu'à ce que la reconnaissance (ACK) du paquet précédent arrive ou que le tampon soit rempli.
Bien que cet algorithme économise la bande passante, il apportera la «latence», en particulier dans les scénarios de communication en temps réel à faible latence (tels que les jeux, les services push en temps réel, la transmission des données financières), ce retard deviendra un goulot d'étranglement.
TCP_NODELAY est une option de socket qui désactive l'algorithme Nagle afin que l'opération d'envoi envoie immédiatement le paquet au lieu d'attendre que le tampon remplisse ou reçoit l'ACK.
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if (!$socket) {
die("créer socket échouer: " . socket_strerror(socket_last_error()));
}
// fermeture Nagle algorithme
socket_set_option($socket, SOL_TCP, TCP_NODELAY, 1);
socket_connect($socket, 'gitbox.net', 8080);
socket_write($socket, "GET /data HTTP/1.1\r\nHost: gitbox.net\r\n\r\n");
$response = socket_read($socket, 1024);
echo $response;
socket_close($socket);
Dans le code ci-dessus, la définition de TCP_NODELAY à 1 par socket_set_option peut réduire considérablement le retard de PHP lors de l'envoi de petits paquets et améliorer la vitesse de réponse.
Bien que la désactivation de l'algorithme Nagle puisse améliorer la vitesse de réponse des applications sensibles à la latence, elle ne convient pas toujours à tous les scénarios. Voici quelques scénarios adaptés à l'utilisation de TCP_NODELAY :
Système en temps réel : tels que les jeux en ligne, les éditeurs de collaboration en temps réel, les applications de chat, etc.
Communication à haute fréquence des paquets : si votre application envoie fréquemment des dizaines d'octets de données, il sera plus approprié d'activer TCP_NODELAY .
Exigences de faible latence : transactions financières, téléchargement de données de capteurs en temps réel dans l'Internet des objets, etc.
Pour des scénarios tels que le transfert de fichiers et le chargement des pages Web qui ne sont pas sensibles à la latence mais sensibles à la bande passante, l'algorithme Nagle peut être conservé pour réduire les frais généraux du réseau.
En plus de désactiver l'algorithme Nagle, certaines méthodes peuvent encore améliorer l'efficacité de la communication TCP:
Les tailles de tampons d'envoi et de réception peuvent être définies via socket_set_option :
socket_set_option($socket, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, 4096);
socket_set_option($socket, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, 4096);
L'ajustement dynamiquement de la taille du tampon en fonction du volume de données peut éviter les appels système fréquents et le blocage.
Définissez la prise sur le mode non bloquant pour empêcher une connexion de bloquer l'ensemble du processus dans des scénarios de concurrence élevés:
socket_set_nonblock($socket);
Il est préférable d'utiliser socket_select () ou d'utiliser des frameworks pilotés par des événements.
Empêcher les routeurs intermédiaires de fermer les connexions sans échange de données pendant longtemps:
socket_set_option($socket, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, 1);
L'ajustement des paramètres du protocole TCP via le niveau du système d'exploitation, tels que TCP_WINDOW_SCCALING , TCP_RMEM , TCP_WMEM , etc., peut également apporter des améliorations de performances significatives, en particulier dans les applications à haut débit.
TCP_NODELAY dans socket_set_option est une méthode d'optimisation très importante mais souvent négligée. Désactivez raisonnablement l'algorithme Nagle peut considérablement améliorer la vitesse de réponse dans les applications à faible latence. Bien sûr, le choix de l'opportunité de le permettre devrait être pesé en fonction de besoins commerciaux spécifiques. Ce n'est qu'en combinant l'optimisation du tampon, la programmation non bloquante et le réglage au niveau du noyau peuvent être construits efficaces et robustes de communication TCP.
Dans le développement réel, vous pourriez aussi bien commencer par une configuration simple et améliorer les performances de votre service réseau étape par étape.
