串行到以太网 (TCP) 字节传输的显着延迟？
Significant delay for serial to ethernet (TCP) byte transmission?
我正在尝试使用我在 Raspberry Pi 上开发并用 C++ 编码的设备测量通过以太网和串行端口传输数据的往返时间。我编写了一个 C# 程序，它一次向 Raspberry Pi 发送一个字节（波特率 = 9600）并测量接收该字节所需的时间。在每个场景中，我都会在实际测试开始之前建立 UDP 或 TCP 连接。
这是我的四种情况：
- 通过以太网发送一个字节并通过以太网接收回来
- 通过以太网发送一个字节并通过串口接收回来
- 通过串口发送一个字节并通过以太网接收回来
对于测试 4，未使用 Raspberry Pi 设备；而是C#测试程序的电脑串口是直连的
- 通过串口发送一个字节并通过串口接收回来
对于每个 "Ethernet" 部分，测试了 UDP 和 TCP，这里是平均结果（超过数千个数据点 - 10 次试验，每次 1000 点）：
- 一个。 UDP 到 UDP：<1 毫秒
b. TCP 到 TCP：<1 毫秒
- 一个。 UDP 到串口：~5ms
b. TCP 到串口：~5ms
一个。串行到 UDP：~5ms
b.串行到 TCP：~62ms
串行到串行：~6ms
我很困惑为什么 Serial to TCP 与其他配置相比有这么大的延迟。此外，发送的第一个字节似乎总是有 4-5 毫秒的往返时间。之后，所有字节的 RTT 约为 62 毫秒。任何人都可以解释一下或指出一个好的资源吗？它与流水线或串行和以太网之间的瓶颈有关吗？如果是这样，为什么我没有看到与串行 - UDP 相同的现象？
UDP 和 TCP 的代码在结构上基本相同。如果您需要查看代码，我也可以上传。
更新：
我仍然无法解决这个问题。我试图在 C++ RPi 服务器中将 setsockopt 禁用为 TCP_NODELAY，但这并没有真正改变时间。我也研究过使用 NTP 在笔记本电脑和 RPi 之间同步时间，但我 运行 也遇到了很多问题。例如，C# 上的 UTC 毫秒分辨率似乎不够高。此外，我在与我的笔记本电脑和 Rpi 同步时遇到问题，所以我不想走那条路。任何建议表示赞赏！
您的用例是以最短延迟发送单个字节的 TCP。这是一个应该针对您的用例优化 TCP 的简单协议：
首先，不要禁用 Nagle。其次，每次接收方收到一些数据时，它应该发送一个回复字节。发送方应收到回复字节并丢弃它。
接收器应尝试一次至少接收 64 个字节。不管它实际接收到多少字节，它都应该发送一个字节作为回复。
这应该通过允许 ACK 搭载在回复字节上来稳定您的延迟。在绝大多数情况下，接收方一次接收一个字节，但您需要一种从网络或 CPU 问题中恢复的方法，而不是一种会被它们中断并逐渐显示更糟糕行为的方案。
发件人永远不需要等待回复字节。它可以随时发送。
我正在尝试使用我在 Raspberry Pi 上开发并用 C++ 编码的设备测量通过以太网和串行端口传输数据的往返时间。我编写了一个 C# 程序，它一次向 Raspberry Pi 发送一个字节（波特率 = 9600）并测量接收该字节所需的时间。在每个场景中，我都会在实际测试开始之前建立 UDP 或 TCP 连接。
这是我的四种情况：
- 通过以太网发送一个字节并通过以太网接收回来
- 通过以太网发送一个字节并通过串口接收回来
- 通过串口发送一个字节并通过以太网接收回来
对于测试 4，未使用 Raspberry Pi 设备；而是C#测试程序的电脑串口是直连的
- 通过串口发送一个字节并通过串口接收回来
对于每个 "Ethernet" 部分，测试了 UDP 和 TCP，这里是平均结果（超过数千个数据点 - 10 次试验，每次 1000 点）：
- 一个。 UDP 到 UDP：<1 毫秒
b. TCP 到 TCP：<1 毫秒 - 一个。 UDP 到串口：~5ms
b. TCP 到串口：~5ms 一个。串行到 UDP：~5ms
b.串行到 TCP：~62ms串行到串行：~6ms
我很困惑为什么 Serial to TCP 与其他配置相比有这么大的延迟。此外，发送的第一个字节似乎总是有 4-5 毫秒的往返时间。之后，所有字节的 RTT 约为 62 毫秒。任何人都可以解释一下或指出一个好的资源吗？它与流水线或串行和以太网之间的瓶颈有关吗？如果是这样，为什么我没有看到与串行 - UDP 相同的现象？
UDP 和 TCP 的代码在结构上基本相同。如果您需要查看代码，我也可以上传。
更新： 我仍然无法解决这个问题。我试图在 C++ RPi 服务器中将 setsockopt 禁用为 TCP_NODELAY，但这并没有真正改变时间。我也研究过使用 NTP 在笔记本电脑和 RPi 之间同步时间，但我 运行 也遇到了很多问题。例如，C# 上的 UTC 毫秒分辨率似乎不够高。此外，我在与我的笔记本电脑和 Rpi 同步时遇到问题，所以我不想走那条路。任何建议表示赞赏！
您的用例是以最短延迟发送单个字节的 TCP。这是一个应该针对您的用例优化 TCP 的简单协议：
首先，不要禁用 Nagle。其次，每次接收方收到一些数据时，它应该发送一个回复字节。发送方应收到回复字节并丢弃它。
接收器应尝试一次至少接收 64 个字节。不管它实际接收到多少字节，它都应该发送一个字节作为回复。
这应该通过允许 ACK 搭载在回复字节上来稳定您的延迟。在绝大多数情况下，接收方一次接收一个字节，但您需要一种从网络或 CPU 问题中恢复的方法，而不是一种会被它们中断并逐渐显示更糟糕行为的方案。
发件人永远不需要等待回复字节。它可以随时发送。