不可不知 Linux操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模型
Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模型主要有兩種：并發(fā)服務(wù)器和循環(huán)服務(wù)器。
所謂并發(fā)服務(wù)器就是在同一個(gè)時(shí)刻可以處理來自多個(gè)客戶端的請求;循環(huán)服務(wù)器是指服務(wù)器在同一時(shí)刻指可以響應(yīng)一個(gè)客戶端的請求。而且對于TCP和UDP套接字，這兩種服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方式也有不同的特點(diǎn)。
1、TCP循環(huán)服務(wù)器：
首先TCP服務(wù)器接受一個(gè)客戶端的連接請求，處理連接請求，在完成這個(gè)客戶端的所有請求后斷開連接，然后再接受下一個(gè)客戶端的請求。
創(chuàng)建TCP循環(huán)服務(wù)器的算法如下：socket(……); //創(chuàng)建一個(gè)TCP套接字bind(……); //邦定公認(rèn)的端口號listen(……); //傾聽客戶端連接while(1) //開始循環(huán)接收客戶端連接{ accept(……);//接收當(dāng)前客戶端的連接while(1)
{ //處理當(dāng)前客戶端的請求read(……);process(……);write(……);} close(……); //關(guān)閉當(dāng)前客戶端的連接，準(zhǔn)備接收下一個(gè)客戶端連接} TCP循環(huán)服務(wù)器一次只處理一個(gè)客戶端的請求，如果有一個(gè)客戶端占用服務(wù)器不放時(shí)，其它的客戶機(jī)連接請求都得不到及時(shí)的響應(yīng)。因此，TCP服務(wù)器一般很少用循環(huán)服務(wù)器模型的。
2、TCP并發(fā)服務(wù)器：
并發(fā)服務(wù)器的思想是每一個(gè)客戶端的請求并不由服務(wù)器的主進(jìn)程直接處理，而是服務(wù)器主進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程來處理。
創(chuàng)建TCP并發(fā)服務(wù)器的算法如下：socket(……); //創(chuàng)建一個(gè)TCP套接字bind(……); //邦定公認(rèn)的端口號listen(……);//傾聽客戶端連接while(1) //開始循環(huán)接收客戶端的接收{(diào) accept(……);//接收一個(gè)客戶端的連接if(fork(……)==0) //創(chuàng)建子進(jìn)程{ while(1)
{ //子進(jìn)程處理某個(gè)客戶端的連接read(……);process(……);write(……);} close(……); //關(guān)閉子進(jìn)程處理的客戶端連接exit(……) ;//終止該子進(jìn)程} close(……); //父進(jìn)程關(guān)閉連接套接字描述符，準(zhǔn)備接收下一個(gè)客戶端連接} TCP并發(fā)服務(wù)器可以解決TCP循環(huán)服務(wù)器客戶端獨(dú)占服務(wù)器的情況。但同時(shí)也帶來了一個(gè)不小的問題，即響應(yīng)客戶機(jī)的請求，服務(wù)器要?jiǎng)?chuàng)建子進(jìn)程來處理，而創(chuàng)建子進(jìn)程是一種非常消耗資源的操作。
3、UDP循環(huán)服務(wù)器：
UDP服務(wù)器每次從套接字上讀取一個(gè)客戶端的數(shù)據(jù)報(bào)請求，處理接收到的UDP數(shù)據(jù)報(bào)，然后將結(jié)果返回給客戶機(jī)。
創(chuàng)建UDP循環(huán)服務(wù)器的算法如下：socket(……); //創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)類型的套接字bind(……); //邦定公認(rèn)的短口號while(1) //開始接收客戶端的連接{ //接收和處理客戶端的UDP數(shù)據(jù)報(bào)recvfrom(……);process(……);sendto(……);//準(zhǔn)備接收下一個(gè)客戶機(jī)的數(shù)據(jù)報(bào)}因?yàn)閁DP是非面向連接的，沒有一個(gè)客戶端可以獨(dú)占服務(wù)器。只要處理過程不是死循環(huán)，服務(wù)器對于每一個(gè)客戶機(jī)的請求總是能夠處理的。
UDP循環(huán)服務(wù)器在數(shù)據(jù)報(bào)流量過大時(shí)由于處理任務(wù)繁重可能造成客戶技數(shù)據(jù)報(bào)丟失，但是因?yàn)閁DP協(xié)議本身不保證數(shù)據(jù)報(bào)可靠到達(dá)，所以UDP協(xié)議是允許丟失數(shù)據(jù)報(bào)的。
鑒于以上兩點(diǎn)，一般的UDP服務(wù)器采用循環(huán)方式4、UDP并發(fā)服務(wù)器把并發(fā)的概念應(yīng)用UDP就得到了并發(fā)UDP服務(wù)器，和并發(fā)TCP服務(wù)器模型一樣是創(chuàng)建子進(jìn)程來處理的。
創(chuàng)建UDP并發(fā)服務(wù)器的算法如下：socket(……); //創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)類型的套接字bind(……); //邦定公認(rèn)的短口號while(1) //開始接收客戶端的連接{ //接收和處理客戶端的UDP數(shù)據(jù)報(bào)recvfrom(……);if(fork(……)==0) //創(chuàng)建子進(jìn)程{ process(……);sendto(……);}除非服務(wù)器在處理客戶端的請求所用的時(shí)間比較長以外，人們實(shí)際上很少用這種UDP并發(fā)服務(wù)器模型的。
4、多路復(fù)用I/O并發(fā)服務(wù)器：
創(chuàng)建子進(jìn)程會(huì)帶來系統(tǒng)資源的大量消耗，為了解決這個(gè)問題，采用多路復(fù)用I/O模型的并發(fā)服務(wù)器。采用select函數(shù)創(chuàng)建多路復(fù)用I/O模型的并發(fā)服務(wù)器的算法如下：
初始化(socket，bind，listen);while(1)
{設(shè)置監(jiān)聽讀寫文件描述符(FD_*);調(diào)用select;如果是傾聽套接字就緒，說明一個(gè)新的連接請求建立{建立連接(accept);加入到監(jiān)聽文件描述符中去;}否則說明是一個(gè)已經(jīng)連接過的描述符{進(jìn)行操作(read或者write);}多路復(fù)用I/O可以解決資源限制問題，此模型實(shí)際上是將UDP循環(huán)模型用在了TCP上面。這也會(huì)帶了一些問題，如由于服務(wù)器依次處理客戶的請求，所以可能導(dǎo)致友的客戶會(huì)等待很久。
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