{"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\/novosti-interneta\/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 di 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 funziona nello spazio utente ed \u00e8 realizzato in linguaggi come C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript e Python. Nella scrittura del codice, l'attenzione principale \u00e8 stata rivolta al raggiungimento delle massime prestazioni possibili, tenendo conto delle caratteristiche di ciascun linguaggio. In termini di funzionalit\u00e0, tutte le varianti sono identiche e consistono in circa 1000 righe di codice. I risultati del progetto sono distribuite<\/a><\/noindex> con licenza BSD.<\/p>\n

La variante del driver in linguaggio Rust si \u00e8 rivelata molto vicina in termini di prestazioni al driver di riferimento in linguaggio C. Sotto carico con l'invio simultaneo di blocchi di 32 pacchetti, il driver Rust ha leggermente deluso, ma nei test con oltre 32 pacchetti nel blocco per velocit\u00e0, non si \u00e8 praticamente distinto dal driver in C e ha dimostrato prestazioni a livello 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

La prossima area di prestazioni \u00e8 stata occupata dai driver in Go e C#, che hanno mostrato risultati abbastanza simili (il driver in Go vinceva nei test con blocchi contenenti fino a 16 pacchetti, ma ha iniziato a perdere nei test con pi\u00f9 di 16 pacchetti nel blocco). Con 256 pacchetti nel blocco, la prestazione massima 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

Sono seguiti con risultati abbastanza simili i driver in
\nJava, OCaml e Haskell, che sono gi\u00e0 risultati notevolmente indietro rispetto alle opzioni precedentemente esaminate e non sono riusciti a superare la soglia di 12 milioni di pacchetti al secondo. Un ulteriore ritardo \u00e8 stato mostrato dai driver in Swift e JavaScript, che sono riusciti a elaborare flussi a livello di 5 milioni di pacchetti al secondo. <\/p>\n

Ha chiuso il ranking dei driver in Python, che \u00e8 riuscito a gestire solo 0,14 milioni di pacchetti al secondo. L'implementazione in Python \u00e8 stata utilizzata per valutare la velocit\u00e0 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 fa notare che l'ottimizzazione delle strutture di archiviazione dei dati potrebbe aumentare le prestazioni di circa 10 volte).<\/p>\n

Inoltre, sono stati eseguiti 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 ogni pacchetto da parte del driver rispetto al tempo di invio noto con precisione. I leader rimangono i driver in C e Rust, i cui risultati erano praticamente indistinguibili per un flusso di 1 milione di pacchetti al secondo (circa 20 \u00b5s). Ha performato bene anche il driver in Go, che ha registrato un leggero ritardo rispetto ai leader, mantenendosi comunque intorno ai 20 \u00b5s. Il driver in C# ha mostrato latenze di circa 50 \u00b5s.
\nI driver in JavaScript e Java hanno registrato le latenze pi\u00f9 elevate (superiori a 300 \u00b5s).<\/p>\n

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

Lo studio \u00e8 stato condotto per valutare la possibilit\u00e0 di sviluppare driver e componenti di sistema operativo in linguaggi di alto livello rispetto al C. Attualmente, 39 delle 40 problematiche legate alla gestione della memoria in Linux derivano dai driver, pertanto le questioni sull'uso di un linguaggio pi\u00f9 sicuro e sul trasferimento dei driver dal kernel allo spazio utente rimangono rilevanti<\/a><\/noindex> e 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 linguaggio Go, l'azienda CloudFlare ha creato<\/a><\/noindex> un'implementazione del protocollo QUIC in linguaggio Rust, mentre Apple ha trasferito lo stack TCP sui dispositivi mobili nello spazio utente).<\/p>\n

Dallo studio condotto, si conclude che il linguaggio Rust \u00e8 il miglior candidato per lo sviluppo di driver. Le funzionalit\u00e0 offerte da Rust consentono di risolvere i problemi legati al lavoro a basso livello con la memoria, con una riduzione delle prestazioni di circa il 2%-10% rispetto ai driver scritti in linguaggio C. Anche i linguaggi Go e C# sono considerati idonei per la creazione di componenti di sistema, in situazioni dove sono accettabili latenze a livello 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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