10টি প্রোগ্রামিং ভাষায় নেটওয়ার্ক ড্রাইভারের কর্মক্ষমতা তুলনা

জার্মান বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল গবেষক প্রকাশিত ফলাফল পরীক্ষা, যে সময়ে 10-গিগাবিট Intel Ixgbe (X10xx) নেটওয়ার্ক কার্ডের জন্য একটি সাধারণ ড্রাইভারের 5টি রূপ বিভিন্ন প্রোগ্রামিং ভাষায় তৈরি করা হয়েছিল। ড্রাইভারটি ইউজার স্পেসে চলে এবং C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript এবং Python এ প্রয়োগ করা হয়। কোড লেখার সময়, প্রতিটি ভাষার বৈশিষ্ট্য বিবেচনায় নিয়ে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য কর্মক্ষমতা অর্জনের দিকে মনোনিবেশ করা হয়েছিল। কার্যকারিতার পরিপ্রেক্ষিতে, সমস্ত বিকল্প অভিন্ন এবং কোডের প্রায় 1000 লাইন নিয়ে গঠিত। প্রকল্পের অর্জন ছড়িয়ে পড়া BSD লাইসেন্সের অধীনে।

ড্রাইভারের মরিচা সংস্করণটি রেফারেন্স সি ড্রাইভারের কার্যক্ষমতার খুব কাছাকাছি ছিল। 32 প্যাকেটের ব্লকের একক প্রেরণের সাথে একটি লোডের সাথে, মরিচা ড্রাইভারটি কিছুটা পিছিয়েছিল, তবে প্রতি ব্লকে 32টির বেশি প্যাকেটের পরীক্ষায়, এটি কার্যত সি ড্রাইভারের গতির থেকে আলাদা ছিল না এবং প্রক্রিয়াকরণের স্তরে কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে। Xeon CPU E28-3 v1230 2 GHz সহ সার্ভারে প্রতি সেকেন্ডে 3.3 মিলিয়ন প্যাকেট।

পারফরম্যান্সের দিক থেকে পরবর্তী কুলুঙ্গিটি Go এবং C# ড্রাইভারদের দখলে ছিল, যা মোটামুটি কাছাকাছি ফলাফল দেখিয়েছিল (গো ড্রাইভার 16টি প্যাকেজ পর্যন্ত ব্লক সহ পরীক্ষায় জিতেছিল এবং 16টিরও বেশি প্যাকেজ সহ পরীক্ষায় সামান্য হারতে শুরু করেছিল। ব্লক)। প্রতি ব্লকে 256 প্যাকেট সহ, C# ড্রাইভারের সর্বোচ্চ কার্যক্ষমতা ছিল প্রায় 28Mpps, এবং Go ড্রাইভারদের জন্য, প্রায় 25Mpps।

পরবর্তী, মোটামুটি ঘনিষ্ঠ ফলাফল সঙ্গে, জন্য ড্রাইভার দ্বারা অনুসরণ
Java, OCaml এবং Haskell, যেগুলি আগে থেকেই বিবেচনা করা বিকল্পগুলির পিছনে ছিল এবং প্রতি সেকেন্ডে 12 মিলিয়ন প্যাকেটের বার অতিক্রম করতে পারেনি। সুইফ্ট এবং জাভাস্ক্রিপ্টের উপর ভিত্তি করে ড্রাইভাররা আরও বেশি ব্যাকলগ দেখিয়েছে, যা প্রতি সেকেন্ডে 5 মিলিয়ন প্যাকেটের স্তরে স্ট্রিম প্রক্রিয়া করতে সক্ষম হয়েছিল।

পাইথন ভাষার ড্রাইভারটি রেটিং বন্ধ করে দিয়েছে, যা প্রতি সেকেন্ডে মাত্র 0.14 মিলিয়ন প্যাকেট প্রক্রিয়া করতে সক্ষম হয়েছিল। পাইথন বাস্তবায়ন JIT ছাড়া এবং নির্দিষ্ট অপ্টিমাইজেশান ছাড়া দোভাষীর গতি মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল (কোডটি CPython 3.7 ব্যবহার করে চালানো হয়েছিল এবং PyPy-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল না, তবে এটি উল্লেখ করা হয়েছে যে ডেটা স্ট্রাকচারের অপ্টিমাইজেশন কার্যক্ষমতা প্রায় 10 গুণ উন্নত করতে পারে)।

অতিরিক্তভাবে, লেটেন্সি পরীক্ষা করা হয়েছিল, যা বাফারিংয়ের কার্যকারিতা এবং আবর্জনা সংগ্রহকারীর প্রভাব দেখায়। প্রতিটি প্যাকেট ড্রাইভার দ্বারা পুনঃনির্দেশিত হওয়ার পর পরীক্ষাটি লেটেন্সি পরিমাপ করেছে, একটি পরিচিত পাঠানো সময়ের তুলনায়। নেতারা তখনও সি এবং রাস্ট ড্রাইভার ছিলেন, যার ফলাফল প্রতি সেকেন্ডে 1 মিলিয়ন প্যাকেটের (প্রায় 20 µs) প্রবাহের জন্য প্রায় আলাদা করা যায় না। গো ভাষায় ড্রাইভার ভাল পারফর্ম করেছে, যা নেতাদের থেকে সামান্য পিছিয়ে ছিল এবং 20 µs স্তরে রাখা হয়েছিল। C# ড্রাইভার প্রায় 50 µs বিলম্ব দেখিয়েছে।
JavaScript এবং Java ভিত্তিক ড্রাইভাররা সবচেয়ে বড় বিলম্ব দেখিয়েছে (300 µs এর বেশি বিলম্ব)।

সি-এর চেয়ে উচ্চ স্তরের ভাষায় ড্রাইভার এবং অপারেটিং সিস্টেমের উপাদানগুলির বিকাশের সম্ভাবনা মূল্যায়ন করার জন্য গবেষণাটি করা হয়েছিল। বর্তমানে, 39টি লিনাক্স মেমরির সমস্যাগুলির মধ্যে 40টি ড্রাইভার-সম্পর্কিত, তাই একটি নিরাপদ ভাষা গ্রহণ করা এবং ড্রাইভারগুলিকে কার্নেলের বাইরে এবং ব্যবহারকারীর জায়গায় নিয়ে যাওয়ার সমস্যাগুলি প্রাসঙ্গিক থাকা এবং নির্মাতারা ইতিমধ্যে এই দিকে সক্রিয়ভাবে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করছে (উদাহরণস্বরূপ, Google OS এর জন্য একটি TCP স্ট্যাক তৈরি করেছে ফিউসিয়া Go, CloudFlare-এ তৈরি মরিচা-এ QUIC প্রোটোকলের বাস্তবায়ন, অ্যাপল মোবাইল ডিভাইসের টিসিপি স্ট্যাককে ইউজার স্পেসে নিয়ে গেছে)।

কাজ চলাকালীন, এটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে মরিচা ভাষা চালকের বিকাশের জন্য সেরা প্রার্থী। রাস্ট দ্বারা প্রদত্ত বৈশিষ্ট্যগুলি আপনাকে সি-ল্যাঙ্গুয়েজ ড্রাইভারের তুলনায় প্রায় 2%-10% পারফরম্যান্স পেনাল্টির মূল্যে নিম্ন-স্তরের মেমরি পরিচালনার কারণে উদ্ভূত সমস্যাগুলি থেকে মুক্তি পেতে দেয়। যেখানে আবর্জনা সংগ্রহকারীর দ্বারা সৃষ্ট সাব-মিলিসেকেন্ড লেটেন্সি গ্রহণযোগ্য এমন পরিস্থিতিতে Go এবং C#-কে সিস্টেমের উপাদান তৈরির জন্যও উপযুক্ত বলে মনে করা হয়েছে।

উত্স: opennet.ru