{"id":38045,"date":"2019-10-31T22:21:21","date_gmt":"2019-10-31T19:21:21","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya\/"},"modified":"2019-10-31T22:21:21","modified_gmt":"2019-10-31T19:21:21","slug":"sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/news\/sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya","title":{"rendered":"Confronto delle prestazioni del driver di rete in versioni su 10 linguaggi di programmazione","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Un gruppo di ricercatori delle universit\u00e0 tedesche ha pubblicato<\/a><\/noindex> i risultati esperimento<\/a><\/noindex>, durante il quale sono stati sviluppati 10 varianti di un driver standard per schede di rete Intel Ixgbe (X5xx) in diversi linguaggi di programmazione. Il driver opera nello spazio utente ed \u00e8 implementato nei linguaggi C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript e Python. Durante la scrittura del codice, l'attenzione principale \u00e8 stata rivolta a raggiungere le massime prestazioni possibili, tenendo conto delle caratteristiche di ciascun linguaggio. Funzionalmente, tutte le varianti sono identiche e consistono in circa 1000 righe di codice. Le attivit\u00e0 del progetto sono distribuiti<\/a><\/noindex> sotto licenza BSD.<\/p>\n

La variante del driver in Rust si \u00e8 dimostrata molto vicina in termini di prestazioni al driver di riferimento in linguaggio C. Con un carico di invio simultaneo di pacchetti in blocchi da 32, il driver in Rust era leggermente in ritardo, ma nei test con pi\u00f9 di 32 pacchetti per blocco, la velocit\u00e0 era praticamente indistinguibile dal driver in C e mostrava prestazioni di elaborazione di 28 milioni di pacchetti al secondo su un server con CPU Xeon E3-1230 v2 3.3 GHz.<\/p>\n

\"Confronto<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Il successivo in termini di prestazioni sono stati i driver nei linguaggi Go e C#, che hanno mostrato risultati abbastanza simili (il driver in Go vinceva nei test con blocchi fino a 16 pacchetti, ma ha iniziato a perdere nei test con pi\u00f9 di 16 pacchetti per blocco). Con 256 pacchetti per blocco, il picco delle prestazioni del driver in C# ha raggiunto circa 28 milioni di pacchetti al secondo, mentre il driver in Go ha raggiunto circa 25 milioni di pacchetti al secondo. <\/p>\n

Successivamente, con risultati abbastanza vicini, si sono posizionati i driver in
\nJava, OCaml e Haskell, i quali gi\u00e0 mostrano un notevole ritardo rispetto alle varianti precedenti e non sono riusciti a superare la soglia di 12 milioni di pacchetti al secondo. Un ulteriore ritardo significativo \u00e8 stato mostrato dai driver in Swift e JavaScript, che sono riusciti a elaborare flussi a un livello di 5 milioni di pacchetti al secondo. <\/p>\n

Chiude la classifica il driver in linguaggio Python, che \u00e8 riuscito a elaborare solo 0,14 milioni di pacchetti al secondo. L'implementazione in Python \u00e8 stata utilizzata per valutare la velocit\u00e0 di esecuzione degli interpreti senza JIT e senza ottimizzazioni specifiche (il codice \u00e8 stato eseguito utilizzando CPython 3.7 e non era compatibile con PyPy, ma si osserva che l'ottimizzazione delle strutture di archiviazione dei dati potrebbe aumentare le prestazioni di circa 10 volte).<\/p>\n

In aggiunta, sono stati effettuati test sui tempi di latenza, che hanno mostrato l'efficacia del buffering e l'impatto del garbage collector. Durante i test, \u00e8 stata misurata la latenza dopo il reindirizzamento di ciascun pacchetto da parte del driver, rispetto al tempo di invio ben noto. I leader sono stati ancora una volta i driver in C e Rust, i cui risultati erano praticamente indistinguibili per il flusso di 1 milione di pacchetti al secondo (circa 20 \u00b5s). Il driver in Go ha performato bene, rimanendo leggermente indietro rispetto ai leader e mantenendosi anche attorno ai 20 \u00b5s. Il driver in C# ha mostrato latenze di circa 50 \u00b5s.
\nLe latenze pi\u00f9 elevate sono state registrate dai driver in JavaScript e Java (latenze superiori a 300 \u00b5s).<\/p>\n

\"Confronto<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

La ricerca \u00e8 stata condotta per valutare la possibilit\u00e0 di sviluppare driver e componenti del sistema operativo in linguaggi di livello superiore rispetto a C. Attualmente, 39 dei 40 problemi di gestione della memoria in Linux riguardano i driver, quindi le questioni relative all'uso di un linguaggio pi\u00f9 sicuro e al trasferimento dei driver dallo kernel allo spazio utente rimangono attuali.<\/a><\/noindex> I produttori stanno gi\u00e0 sperimentando attivamente in questa direzione (ad esempio, Google ha sviluppato uno stack TCP per il sistema operativo Fuchsia<\/a><\/noindex> in Go, l'azienda CloudFlare ha creato<\/a><\/noindex> l'implementazione del protocollo QUIC in Rust, l'azienda Apple ha trasferito lo stack TCP sui dispositivi mobili nello spazio utente).<\/p>\n

Dall'analisi effettuata si conclude che il linguaggio Rust \u00e8 il miglior candidato per lo sviluppo di driver. Le funzionalit\u00e0 offerte da Rust permettono di eliminare i problemi derivanti dal lavoro a basso livello con la memoria, a fronte di una diminuzione delle prestazioni di circa il 2%-10% rispetto ai driver in C. Anche i linguaggi Go e C# sono stati considerati idonei per la creazione di componenti di sistema, in situazioni in cui sono accettabili latenze nell'ordine di frazioni di millisecondo, causate dall'uso del garbage collector.<\/p>\n

<\/a><\/noindex><\/p>\n

Fonte: opennet.ru<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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