具有大量并发客户端的慢速 QTcpServer

我正在用Qt编写TCP服务器，它将为大文件提供服务。应用程序逻辑如下：

我已经子类化了QTcpServer并重新实现了incomingConnection（int）
在传入连接中，我正在创建"流"类的实例
"Streamer"正在使用QTcpSocket，该套接字使用来自传入连接的setSocketDescriptor初始化
当来自客户端的数据到达时，我从 readyRead（）插槽中发回初始响应，然后将套接字的信号字节写入（qint64）连接到流处理器的插槽字节写入（）

bytesWrite 看起来像这样：

Streamer.h:
...
private:
    QFile *m_file;
    char m_readBuffer[64 * 1024];
    QTcpSocket *m_socket;
...
Streamer.cpp
...
void Streamer::bytesWritten() {
    if (m_socket->bytesToWrite() <= 0) {
        const int bytesRead = m_file->read(m_readBuffer, 64 * 1024);
        m_socket->write(m_readBuffer, bytesRead);   
    }
}
...

所以基本上我只在所有待处理的数据都完全写入时才写入新数据。我认为这是最异步的方式。

一切都工作正常，除了当有很多同时客户端时它很慢。

大约有 5 个客户端 - 我从该服务器下载的速度约为 1 MB/s（我家庭互联网连接的最大速度）

大约有 140 个客户端 - 下载速度约为 100-200 KB/s。

服务器的互联网连接是10 Gbps，有140个客户端，它的使用量约为100 Mbps，所以我认为这不是问题所在。

140 个客户端的服务器内存使用情况 - 100 MB 的 2GB 可用

空间

服务器的 CPU 使用率 - 最大 20%

我正在使用端口 800。

当端口 800 上有 140 个客户端并且通过它的下载速度约为 100-200 KB/s 时，我在端口 801 上运行了单独的副本并以 1 MB/s 的速度下载而没有问题。

我的猜测是，不知何故，Qt的事件调度（或套接字通知器？）太慢了，无法处理所有这些事件。

我试过：

使用 -O3 编译整个 Qt 和我的应用程序
安装 libglib2.0-dev 并重新编译 Qt（因为 QCoreApplication 使用 QEventDispatcherGlib 或 QEventDispatcherUNIX，所以我想看看是否有任何区别）
生成一些线程并使用 streamer->moveToThread（）在 incomingConnection（int）中，具体取决于当前特定线程中的客户端数量 - 这没有进行任何更改（尽管我观察到速度变化更大）
生成工作进程使用

法典：

main.cpp:
#include <sched.h>
int startWorker(void *argv) {
    int argc = 1;
    QCoreApplication a(argc, (char **)argv);
    Worker worker;
    worker.Start();
    return a.exec();
}
in main():
...
long stack[16 * 1024]; 
clone(startWorker, (char *)stack + sizeof(stack) - 64, CLONE_FILES, (void *)argv);

然后在主进程中启动 QLocalServer 并将套接字描述符从 incomingConnection（int socketDescriptor）传递到工作进程。它工作正常，但下载速度仍然很慢。

还尝试过：

incomingConnection（）中的 fork（）-ing 进程 - 几乎杀死了服务器:)
为每个客户端创建单独的线程 - 速度降至 50-100 KB/s
将 QThreadPool 与 QRunnable 一起使用 - 没有区别

我正在使用Qt 4.8.1

我没主意了。

是与Qt相关还是与服务器配置有关？

或者也许我应该使用不同的语言/框架/服务器？我需要提供文件的TCP服务器，但我还需要在数据包之间执行一些特定的任务，所以我需要自己实现该部分。

您的磁盘读取正在阻止操作，它们将停止任何处理，包括处理新的网络连接等。您的磁盘的 I/O 吞吐量也是有限的，您可以使其饱和。您可能不希望磁盘停止应用程序的其余部分。我不认为Qt在这里有什么问题 - 直到你运行一个分析器并显示Qt的CPU消耗过多，或者Qt以某种方式在事件队列上遇到锁争用（这些是唯一重要的）。

您应该将处理拆分到 QObject，如下所示：

接受传入连接。
处理套接字的写入和读取。
处理传入的网络数据并发出任何非文件回复。
从磁盘读取和写入网络。

当然，#

1 和 #2 是现有的 Qt 类。

你必须写#3和#4。您可能可以将 #1 和 #2 移动到它们之间共享的一个线程中。#3 和 #4 应该分布在多个线程周围。应为每个活动连接创建一个 #3 实例。然后，当需要发送文件数据时，#3 实例化 #4。#4 可用的线程数应该是可调的，您可能会发现它针对特定工作负载有一个最佳设置。您可以以循环方式跨其线程实例化 #3 和 #4。由于磁盘访问是阻塞的，因此用于 #4 的线程应该是独占的，而不是用于其他任何内容。

当写入缓冲区中剩余的数据少于一定量时，#4 对象应执行磁盘读取。此数量可能不应该为零 - 如果可能的话，您希望始终保持这些网络接口繁忙，并且要发送的数据用完是空闲它们的可靠方法。

因此，我至少看到了您需要对其进行基准测试的以下可调参数：

minNetworkWatermark - 套接字传输缓冲区中的最小水位。从磁盘读取并在要写入的字节数少于该字节数时写入套接字。
minReadSize - 最小磁盘读取的大小。文件读取将是qMax（minNetworkWatermark - socket->bytesToWrite（），minReadSize）。
numDiskThreads - #4 对象移动到的线程数。
numNetworkThreads - #3 对象移动到的线程数。

您需要在不同的机器上进行基准测试，以了解事情可以进行多快以及调整的效果。从开发计算机（台式机或笔记本电脑）开始基准测试。由于它是您的日常主力，因此您可能会很快注意到它的性能是否有问题。

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