面试题：网络编程之非阻塞Socket编程的QoS基础

Question

在非阻塞Socket编程中，简述QoS保障的主要方面有哪些，并说明如何通过调整缓冲区大小来影响QoS中的吞吐量？

Answer 1

QoS保障的主要方面

1. 带宽：确保网络连接有足够的可用带宽来传输数据，避免因带宽不足导致数据传输缓慢或丢失。
2. 延迟：尽量减少数据从发送端到接收端所需的时间，对于实时性要求高的应用（如视频会议、在线游戏）尤为重要。
3. 抖动：降低数据包到达时间间隔的变化，保证数据平稳传输，防止因抖动造成多媒体数据播放不流畅等问题。
4. 丢包率：控制数据包在传输过程中丢失的比例，过高的丢包率会严重影响数据的完整性和应用的正常运行。

缓冲区大小对吞吐量的影响

1. 增大发送缓冲区：
   • 积极影响：可以让应用程序更快地将数据写入缓冲区，减少等待网络发送的时间，在网络带宽充足时，有助于提高吞吐量。例如，当网络带宽可以支持更高的数据传输速率，但应用程序每次写入的数据量较小时，增大发送缓冲区能使更多数据一次性准备好发送，充分利用网络带宽。
   • 消极影响：如果网络出现拥塞，过大的发送缓冲区会使数据在缓冲区中积压，导致延迟增加，同时可能因为长时间占用内存资源，影响系统整体性能。
2. 增大接收缓冲区：
   • 积极影响：能更好地应对网络波动，当网络突发流量较大时，接收缓冲区可以暂时存储更多数据，避免因来不及处理而丢包，从而保障数据的完整接收，有助于维持较高的吞吐量。比如在接收视频流数据时，较大的接收缓冲区可防止因网络瞬间拥塞导致视频卡顿。
   • 消极影响：同样会占用更多内存资源，如果接收缓冲区过大且长时间处于满负荷状态，可能暗示网络存在问题或接收处理速度过慢，反而影响系统性能和数据处理的及时性。