数字视频监控应用中要注意的网络问题

瞌睡虫 · 发表于 2012-2-24 09:46:15

本帖最后由瞌睡虫于 2012-2-24 09:47 编辑

　　数字视频监控应用中要注意的几个网络通信问题

　　数字视频监控应用中，必须用到网络通讯，就网络通讯需要注意的几个问题在这里表达下自己的看法。

　　第一：网络通讯中的收发效率

　　视频监控中需要传输视频流，视频流是比较大的数据，所以对于网络通讯的中的收发效率提高是比较关键的。

　　在网络通讯中TCP通讯包括send写数据和recv读数据。

　　读本质来说其实不能是读，在实际中，具体的接收数据不是由这些调用来进行，是由于系统底层自动完成的，read也好，recv也好只负责把数据从底层缓冲copy到我们指定的位置.对于读来说(read，或者recv)，在阻塞条件下如果没有发现数据在网络缓冲中会一直等待，当发现有数据的时候会把数据读到用户指定的缓冲区，但是如果这个时候读到的数据量比较少，比参数中指定的长度要小，read并不会一直等待下去，而是立刻返回。read的原则是数据在不超过指定的长度的时候有多少读多少，没有数据就会一直等待。所以一般情况下我们读取数据都需要采用循环读的方式读取数据，一次read完毕不能保证读到我们需要长度的数据，read完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取。在非阻塞的情况下，read的行为是如果发现没有数据就直接返回，如果发现有数据那么也是采用有多少读多少的进行处理．对于读而言，阻塞和非阻塞的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回．recv中有一个MSG_WAITALL的参数recv(sockfd，buff，buff_size，MSG_WAITALL)，在正常情况下recv是会等待直到读取到buff_size长度的数据，但是这里的WAITALL也只是尽量读全，在有中断的情况下recv还是可能会被打断，造成没有读完指定的buff_size的长度。所以即使是采用recv+WAITALL参数还是要考虑是否需要循环读取的问题，在实验中对于多数情况下recv还是可以读完buff_size，所以相应的性能会比直接read进行循环读要好一些。不过要注意的是这个时候的sockfd必须是处于阻塞模式下，否则WAITALL不能起作用。

　　写的本质也不是进行发送操作，而是把用户态的数据copy到系统底层去，然后再由系统进行发送操作，返回成功只表示数据已经copy到底层缓冲，而不表示数据以及发出，更不能表示对端已经接收到数据.对于write(或者send)而言，在阻塞的情况是会一直等待直到write完全部的数据再返回．这点行为上与读操作有所不同，究其原因主要是读数据的时候我们并不知道对端到底有没有数据，数据是在什么时候结束发送的，如果一直等待就可能会造成死循环，所以并没有去进行这方面的处理；而对于write，由于需要写的长度是已知的，所以可以一直再写，直到写完．不过问题是write是可能被打断造成write一次只write一部分数据，所以write的过程还是需要考虑循环write，只不过多数情况下一次write调用就可能成功。

　　非阻塞写的情况下，是采用可以写多少就写多少的策略．与读不一样的地方在于，有多少读多少是由网络发送的那一端是否有数据传输到为标准，但是对于可以写多少是由本地的网络堵塞情况为标准的，在网络阻塞严重的时候，网络层没有足够的内存来进行写操作，这时候就会出现写不成功的情况，阻塞情况下会尽可能(有可能被中断)等待到数据全部发送完毕，对于非阻塞的情况就是一次写多少算多少，没有中断的情况下也还是会出现write到一部分的情况.

　　所以基于socket读和写的本质，我们可以得出结论，不是每次收发越大越好，也不是每次收发越小越好，需要根据网络的实际情况得出这样一个临界值。

　　第二：尽量使用非阻塞模式

　　在这里有必要对阻塞的概念作一解释：一个socket可以处于"阻塞模式"或"非阻塞模式"，当一个套接字处于阻塞模式(即同步操作)时，它的阻塞函数直到操作完成才会返回控制权，之所以称为阻塞是因为此套接字的阻塞函数在完成操作返回之前什么也不能做。如果一个socket处于非阻塞模式(即异步操作)，则会被调用函数立即返回。可以用GetLastError成员函数查询最后的错误。微软建议尽量使用非阻塞模式，通过网络事件的发生而通知应用程序进行相应的处理。

　　在视频数据传输部分为了不影响其他的业务，所以建议都使用线程在线程中用非阻塞模式的socket来收发数据，这样既不会影响其他业务的正常运作，还不会导致如果是阻塞模式下阻塞情况下线程退出不及时的问题。

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