跨平台网络消息通信C函数库-Nanomsg
2024-12-22 11:52:08 阿炯

在分布式系统和高性能计算领域,高效的通信机制是至关重要的。Nanomsg作为一个轻量级、高性能的跨平台网络消息通信库,提供了多种协议来支持点对点通信、发布/订阅模式、请求/应答模式等多种通讯方式。在此介绍其基本概念、通信模式、网络协议以及它的应用场景。其采用MIT/X11协议授权使用。


Nanomsg是一个用C语言编写的Socket通信库,它提供了多种常见的通信模式,这些模式也被称为“可扩展性协议”。这些协议是构建分布式系统的基本框架,通过组合它们,可以创建广泛的分布式应用程序。其设计目标是提供简单易用的接口,使得开发者可以专注于业务逻辑,而不需要关心底层网络通信的细节。与ZeroMQ有一定的相似性。


主要特点:
跨平台支持:可以在Windows、Linux、MacOS X等多种操作系统上运行。
高性能:设计目标之一是高性能,适用于需要快速消息传递的应用场景。
多种传输方式:支持TCP、UNIX套接字和WebSocket等多种传输方式。
可扩展协议:实现了多种常见的消息传递模式,如请求/回复、发布/订阅等。

通信模式详解

Nanomsg提供了六种可扩展协议,每种协议都适用于特定的通信场景:
PAIR:简单的一对一通信模式,允许两个节点互相发送消息让对方接收。
BUS:简单的多对多通信模式,所有绑定到一个地址的节点共用一个总线,发送数据都是推送到总线,接收数据也是从总线拉取数据。
REQREP:允许构建无状态集群来处理用户请求的请求/回复模式。
PUBSUB:将消息分发给订阅消息的用户,适用于广播消息的场景。
PIPELINE:汇总来自多个来源的消息,并在许多目的点之间进行负载平衡,适用于生产者/消费者问题。
SURVEY:允许一次查询多个应用程序的状态,是一种调查者/响应者模式。

英文原文:
PAIR - simple one-to-one communication
BUS - simple many-to-many communication
REQREP - allows to build clusters of stateless services to process user requests
PUBSUB - distributes messages to large sets of interested subscribers
PIPELINE - aggregates messages from multiple sources and load balances them among many destinations
SURVEY - allows to query state of multiple applications in a single go

网络协议

Nanomsg的可扩展协议是在网络通信协议之上实现的,支持以下几种网络协议:
INPROC:进程内通信,适用于线程、模块等之间的通信。
IPC:单台机器上的进程间传输。
TCP:通过TCP协议的网络通信,适用于跨网络的通信。

英文原文:
INPROC - transport within a process (between threads, modules etc.)
IPC - transport between processes on a single machine
TCP - network transport via TCP
WS - websockets over TCP

应用场景
Nanomsg可以广泛应用于分布式系统、物联网设备、移动应用等领域。以下是一些典型的应用场景:
构建微服务架构中的服务间通信。
实现IoT设备与云端的通信。
在游戏开发中实现玩家间的消息交互。
建立实时数据分析系统中的数据流传输。

安装要求
Windows
Windows Vista or newer (Windows XP and 2003 are NOT supported)
Microsoft Visual Studio 2010 (including C++) or newer, or mingw-w64. (Specifically mingw and older Microsoft compilers are NOT supported, and we do not test mingw-w64 at all, so YMMV.)
CMake 2.8.12 or newer, available in $PATH as cmake

POSIX (Linux, MacOS X, UNIX)
ANSI C compiler supporting C89
POSIX pthreads (should be present on all modern POSIX systems)
BSD sockets support for both TCP and UNIX domain sockets
CMake (http://cmake.org) 2.8.12 or newer, available in $PATH as cmake

Nanomsg以其轻量级、高性能和易于使用的特点,在分布式系统和高性能计算领域发挥着重要作用;通过提供多种通信模式和网络协议,为开发者构建高效、可靠的通信机制提供了强大的支持。另外也提供了相当一些语言的支持。

最新版本:1.1
不在其在GithHub上的版本已经是1.2。

项目主页:
https://nanomsg.org/

https://github.com/nanomsg/