algorithm - IO 操作をどのようにレート制限しますか?

Question

ソケットから読み取るプログラムがあるとします。ダウンロード速度を特定のしきい値未満に保つにはどうすればよいでしょうか?

score 16 · Accepted Answer

アプリケーション層 (バークレーソケットスタイルの API を使用) では、クロックを監視し、制限したい速度でデータを読み書きします。

平均で 10kbps しか読み取れないが、ソースがそれ以上を送信している場合、最終的にはソースとあなたの間のすべてのバッファがいっぱいになります。TCP/IP はこれを許可し、プロトコルは送信者が遅くなるように調整します (アプリケーション層では、おそらく、もう一方の端で、ブロック書き込み呼び出しがブロックされ、非ブロック書き込み呼び出しが失敗し、非同期であることを知る必要があるだけです)。十分なデータを読み取るまで、書き込みは完了しません)。

アプリケーションレイヤーでは、おおよその値しか指定できません。「ネットワーク内の特定のポイントを 1 秒間に 10 kb 以下が通過する」などのハードリミットを保証することはできません。しかし、受け取ったものを追跡すれば、長期的には正しい平均を得ることができます.

score 4 · Accepted Answer

TCP/IP ベースのネットワークトランスポートを想定すると、逆方向の ACK/NACK パケットに応答してパケットが送信されます。

着信パケットの受信を確認するパケットのレートを制限することで、新しいパケットが送信されるレートを下げることができます。

少し不正確になる可能性があるため、ダウンストリームレートを監視し、適切なしきい値内に収まるまで応答レートを適応的に調整することが最適な可能性があります。(これは非常に迅速に行われますが、1 秒間に大量の ack を送信します)

score 1 · Accepted Answer

ゲームを特定の数の FPS に制限するときのようなものです。

extern int FPS;
....    
timePerFrameinMS = 1000/FPS;

while(1) {
time = getMilliseconds();
DrawScene();
time = getMilliseconds()-time;
if (time < timePerFrameinMS) {
   sleep(timePerFrameinMS - time);
}
}

このようにして、ゲームのリフレッシュレートが最大でも FPS になるようにします。同様に、DrawScene は、ソケットストリームにバイトを送り込むために使用される関数にすることができます。

score 1 · Accepted Answer

ソケットから読み込んでいる場合、使用する帯域幅を制御することはできません。そのソケットのオペレーティングシステムのバッファを読み込んでいるので、何を言っても、ソケットに書き込んでいる人の書き込みデータが少なくなるわけではありません (もちろん、、そのためのプロトコルを作成しました）。

ゆっくりと読み取ると、バッファがいっぱいになり、ネットワーク側で最終的にストールが発生するだけですが、これがいつどのように発生するかを制御することはできません。

一度に非常に多くのデータのみを読み取りたい場合は、次のようにすることができます。

ReadFixedRate() {
  while(Data_Exists()) {
    t = GetTime();
    ReadBlock();
    while(t + delay > GetTime()) {
      Delay()'
    }
  }
}

score 0 · Accepted Answer

wgetは--limit-rateオプションでそれを管理しているようです。これがmanページからです：

Wgetは、レートで指定された時間よりも短い時間でネットワークを読み取った後、適切な時間をスリープ状態にすることで制限を実装していることに注意してください。最終的に、この戦略により、TCP転送はほぼ指定された速度まで遅くなります。ただし、このバランスがとれるまでには時間がかかる場合があるため、非常に小さいファイルでレートの制限がうまく機能しない場合でも驚かないでください。

score 0 · Accepted Answer

他の人が言ったように、OS カーネルはトラフィックを管理しており、カーネルメモリからデータのコピーを読み取っているだけです。1 つのアプリケーションの速度を大まかに制限するには、データの読み取りを遅らせ、着信パケットがカーネルでバッファリングされるようにする必要があります。これにより、最終的に着信パケットの確認応答が遅くなり、その 1 つのソケットの速度が低下します。

マシンへのすべてのトラフィックを遅くしたい場合は、受信 TCP バッファのサイズを調整する必要があります。Linux では、/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem (読み取りメモリバッファーサイズ) およびその他の tcp_* ファイルの値を変更することで、この変更に影響を与えます。

score 0 · Accepted Answer

帯域幅×遅延積 = バッファサイズとなるように、1k または 2k などの小さなソケット送受信バッファを設定します。高速リンクでは十分に小さくできない場合があります。

score 0 · Accepted Answer

ブラナンの答えに追加するには：

受信側で読み取り速度を自発的に制限すると、最終的にキューが両方の側でいっぱいになります。次に、送信者は send() 呼び出しでブロックするか、send() 呼び出しに渡される予想される長さよりも短い sent_length で send() 呼び出しから戻ります。

送信者がスリープして OS バッファに収まらないものを再送信しようとしてこのケースに対処する準備ができていない場合、接続の問題 (送信者はこれをエラーとして検出する可能性があります) やデータの損失 (送信者が知らないうちに可能性があります) が発生します。 OS バッファに収まらなかったデータを破棄します)。

algorithm - IO 操作をどのようにレート制限しますか?

8 に答える 8

Related

Reference