Протокол TCP и UDP

Я реализовал небольшой тест для связи сокетов через TCP и UDP в Python. Удивительно, но TCP почти вдвое быстрее, чем UDP.

Чтобы избежать эффектов маршрутизации, сервер и клиент работают на одном компьютере Unix, но на разных потоках.

Возможно, код полезен. Вот код сервера:

import socket
import sys

host = 'localhost'  
port = 8888
buffersize = 8
server_address = (host, port) 

def start_UDP_server():
    socket_UDP = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    socket_UDP.bind(server_address)

    print("UDP server is running...")

    while True:
        data, from_address = socket_UDP.recvfrom(buffersize)
        if not data: break
        socket_UDP.sendto(data, from_address)
    socket_UDP.close()


def start_TCP_server():
    socket_TCP = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    socket_TCP.bind(server_address)
    socket_TCP.listen(1)

    print("TCP server is running...")

    while True:    
        client, client_address = socket_TCP.accept()

        while True:
            data = client.recv(buffersize)
            if not data: break
            client.sendall(data)

        client.close()

Таким образом, вы можете запускать либо start_TCP_server(), либо start_UDP_server().

На стороне клиента код:

import socket
import sys
import time

host = 'localhost'  
port = 8888
buffersize = 8
server_address = (host, port) 
client_address = (host, port+1)
N = 1000000


def benchmark_UDP():
    socket_UDP = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 
    socket_UDP.bind(client_address)

    print("Benchmark UDP...")

    duration = 0.0
    for i in range(0, N):
        b = bytes("a"*buffersize, "utf-8")
        start = time.time()
        socket_UDP.sendto(b, server_address)
        data, from_address = socket_UDP.recvfrom(buffersize)
        duration += time.time() - start

        if data != b:
            print("Error: Sent and received data are bot the same")

    print(duration*pow(10, 6)/N, "µs for UDP") 


def benchmark_TCP():
    socket_TCP = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    socket_TCP.connect(server_address)

    print("Benchmark TCP...")

    duration = 0.0
    for i in range(0, N):
        b = bytes("a"*buffersize, "utf-8")
        start = time.time()
        socket_TCP.sendall(b)
        data = socket_TCP.recv(buffersize)
        duration += time.time() - start

        if data != b:
            print("Error: Sent and received data are bot the same")

    print(duration*pow(10, 6)/N, "µs for TCP")
    socket_TCP.close()

Как и для сервера, вы можете запустить тест benchmark_TCP() или benchmark_UDP().

Результаты примерно 25 мкс для TCP и около 54 мкс для UDP в Unix и еще хуже для Windows (около 30 мкс для TCP и более 200 мкс для UDP). Зачем? Я бы ожидал минимального преимущества для UDP.

Ответ 1

Ваш TCP-разъем подключен, но ваш UDP-сокет не работает. Это означает дополнительную обработку для каждой отправки/приема в UDP-сокете. Вызовите connect в каждой стороне для сокета UDP, так же, как вы вызываете connect/accept в сокет TCP.

Программы, такие как iperf, делают это, чтобы точно измерить.