同じUnixソケットに同時に読み書きできますか?

同じUnixソケットに同時に読み書きできますか?

2つ以上のプロセスが同時に同じプロセスを読み書きできますかunix socket

いくつかのテストをしてみました。

sock_test.sh以下は、50個のクライアントを作成し、それぞれ5Kメッセージを同時に作成する私のものです。

#! /bin/bash --

SOC='/tmp/tst.socket'

test_fn() {
  soc=$1
  txt=$2
  for x in {1..5000}; do
    echo "${txt}" | socat - UNIX-CONNECT:"${soc}"
  done
}

for x in {01..50}; do
  test_fn "${SOC}" "Test_${x}" &
done

その後、1つを作成し、unix socketそのファイルへのすべてのトラフィックをキャプチャしますsock_test.txt

# netcat -klU /tmp/tst.socket | tee ./sock_test.txt

最後にテストスクリプト()を実行しsock_test.sh、画面に表示される50のワーカーをすべて監視します。最後に、すべてのメッセージが宛先に到達したことを確認します。

# ./sock_test.sh
# sort ./sock_test.txt | uniq -c

驚いたことに、50人の労働者がすべてエラーなく5Kメッセージを正常に送信しました。

結論を下す必要があるようですが、unix sockets同時に書いても大丈夫でしょうか?

私の並行性レベルが低すぎるため、衝突を見ることができませんか?

私のテスト方法に問題がありますか?それでは、どうやって正しくテストできますか?

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この質問に対する優れた答えに基づいて、よりおなじみの人のためにpythonここに私のテストベッドがあります。

#! /usr/bin/python3 -u
# coding: utf-8

import socket
from concurrent import futures


pow_of_two = ['B','KB','MB','GB','TB']
bytes_dict = {x: 1024**pow_of_two.index(x) for x in pow_of_two}
SOC = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
SOC.connect('/tmp/tst.socket')


def write_buffer(
    char: 'default is a' = 'a',
    sock: 'default is /tmp/tst.socket' = SOC,
    step: 'default is 8KB' = 8 * bytes_dict['KB'],
    last: 'default is 2MB' = 2 * bytes_dict['MB']):

    print('## Dumping to the socket: {0}'.format(sock))
    while True:
        in_memory = bytearray([ord(char) for x in range(step)])
        msg = 'Dumping {0} bytes of {1}'
        print(msg.format(step, char))
        sock.sendall(bytes(str(step), 'utf8') + in_memory)
        step += step
        if last % step >= last:
            break


def workers(concurrency=5):
    chars = concurrency * ['a', 'b', 'c', 'd']
    with futures.ThreadPoolExecutor() as executor:
        for c in chars:
            executor.submit(write_buffer, c)


def parser(chars, file='./sock_test.txt'):
    with open(file=file, mode='rt', buffering=8192) as f:
        digits = set(str(d) for d in range(0, 10))
        def is_digit(d):
            return d in digits
        def printer(char, size, found, junk):
            msg = 'Checking {}, Expected {:8s}, Found {:8s}, Junk {:8s}, Does Match: {}'
            print(msg.format(char, size, str(found), str(junk), size == str(found)))
        char, size, found, junk = '', '', 0, 0
        prev = None
        for x in f.read():
            if is_digit(x):
                if not is_digit(prev) and prev is not None:
                    printer(char, size, found, junk)
                    size = x
                else:
                    size += x
            else:
                if is_digit(prev):
                    char, found, junk = x, 1, 0
                else:
                    if x==char:
                        found += 1
                    else:
                        junk += 1
            prev = x
        else:
            printer(char, size, found, junk)


if __name__ == "__main__":
    workers()
    parser(['a', 'b', 'c', 'd'])

これにより、出力に次のような行が表示されます。

Checking b, Expected 131072  , Found 131072  , Junk 0       , Does Match: True
Checking d, Expected 262144  , Found 262144  , Junk 0       , Does Match: True
Checking b, Expected 524288  , Found 219258  , Junk 0       , Does Match: False
Checking d, Expected 524288  , Found 219258  , Junk 0       , Does Match: False
Checking c, Expected 8192    , Found 8192    , Junk 0       , Does Match: True
Checking c, Expected 16384   , Found 16384   , Junk 0       , Does Match: True
Checking c, Expected 32768   , Found 32768   , Junk 610060  , Does Match: True
Checking c, Expected 524288  , Found 524288  , Junk 0       , Does Match: True
Checking b, Expected 262144  , Found 262144  , Junk 0       , Does Match: True

b場合によっては、ペイロード(、d)が不完全ですが、欠落しているフラグメント(c)が後で受信されることがわかります。単純な数学がこれを証明します。

# Expected
b + d = 524288 + 524288 = 1048576
# Found b,d + extra fragment on the other check on c
b + d + c = 219258 + 219258 + 610060 = 1048576

したがって、同時書き込みunix socketsいいね悪い。

ベストアンサー1

これは非常に短いテストラインです。使用されたバッファサイズよりも大きいものを試して、複数のnetcatテストsocatインスタンスから文字列を複数回送信します。以下はsenderこれを行うプログラムです。

#!/usr/bin/env expect

package require Tcl 8.5

set socket    [lindex $argv 0]
set character [string index [lindex $argv 1] 0]
set length    [lindex $argv 2]
set repeat    [lindex $argv 3]

set fh [open "| socat - UNIX-CONNECT:$socket" w]
# avoid TCL buffering screwing with our results
chan configure $fh -buffering none

set teststr   [string repeat $character $length]

while {$repeat > 0} {
    puts -nonewline $fh $teststr
    incr repeat -1
}

その後、launcher非常に長い長さ(9999)の異なるテスト文字を使用して複数回(25)、複数回(100)を呼び出すことで、バッファ境界をうまく破ることができることを願っています。

#!/bin/sh

# NOTE this is a very bad idea on a shared system
SOCKET=/tmp/blabla

for char in a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y; do
    ./sender -- "$SOCKET" "$char" 9999 100 &
done

wait

まあ、私はnetcatCentos nc7だけでは十分ではないと思います。

$ nc -klU /tmp/blabla > /tmp/out

その後、他の場所にデータを供給します。

$ ./launcher

今、私は/tmp/out改行文字がないので恥ずかしいです。 (一部のものは改行に基づいてバッファリングされているため、改行はテスト結果に影響を与える可能性があります。この場合は行ベースのバッファsetbuf(3)リングの可能性を確認してください。)変更文字の以前の同じ文字シーケンスの長さを計算します。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int current, previous;
    unsigned long count = 1;

    previous = getchar();
    if (previous == EOF) return 1;

    while ((current = getchar()) != EOF) {
        if (current != previous) {
            printf("%lu %c\n", count, previous);
            count = 0;
            previous = current;
        }
        count++;
    }
    printf("%lu %c\n", count, previous);
    return 0;
}

ああ、子供C!出力をコンパイルして解析しましょう。

$ make parse
cc     parse.c   -o parse
$ ./parse < /tmp/out | head
49152 b
475136 a
57344 b
106496 a
49152 b
49152 a
38189 r
57344 b
57344 a
49152 b
$ 

ええと。正しくないようです。9999 * 100999,900個の連続した単一文字でなければなりませんが、私たちが得るものは…それではありません。aとても早くb始めましたが、rなぜかすでに初期映像があったようです。これがあなたの仕事のスケジュールです。つまり、出力が破損しています。ファイルの末尾に近いものはどうですか?

$ ./parse < /tmp/out | tail
8192 l
8192 v
476 d
476 g
8192 l
8192 v
8192 l
8192 v
476 l
16860 v
$ echo $((9999 * 100 / 8192))
122
$ echo $((9999 * 100 - 8192 * 122))
476
$

このシステムのバッファサイズは8192のようです。それでも!テスト入力が短すぎるため、バッファ長を超えて実行できず、複数のクライアントへの書き込みが大丈夫であるという誤った印象を与えます。クライアントからの着信データ量を増やすと、混在して破損した出力が表示されます。

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