വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഇപ്പോൾ എല്ലായിടത്തും ഉപയോഗിക്കുന്നു, എല്ലാ ട്രാൻസ്പോർട്ട് പ്രോട്ടോക്കോളുകളിലും, HTTP സിംഹഭാഗവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. വെബ് ആപ്ലിക്കേഷൻ ഡെവലപ്‌മെന്റിന്റെ സൂക്ഷ്മതകൾ പഠിക്കുമ്പോൾ, ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് മിക്ക ആളുകളും വളരെ കുറച്ച് ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുന്നു. വികസനവും (ദേവ്) പ്രവർത്തനങ്ങളും (ഓപ്‌സ്) വേർതിരിക്കുന്നത് സ്ഥിതി കൂടുതൽ വഷളാക്കുകയേയുള്ളൂ. എന്നാൽ DevOps സംസ്കാരത്തിന്റെ ഉയർച്ചയോടെ, ഡെവലപ്പർമാർ അവരുടെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ക്ലൗഡിൽ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉത്തരവാദികളായിത്തീരുന്നു, അതിനാൽ അവർക്ക് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ബാക്കെൻഡിനെക്കുറിച്ച് നന്നായി അറിയുന്നത് വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാണ്. നിങ്ങൾ ആയിരക്കണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് ഒരേസമയം കണക്ഷനുകൾക്കായി ഒരു സിസ്റ്റം വിന്യസിക്കാൻ ശ്രമിക്കുകയാണെങ്കിൽ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമാണ്.

വെബ് സേവനങ്ങളിലെ പരിമിതികൾ മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടേതിന് സമാനമാണ്. അത് ലോഡ് ബാലൻസറുകളായാലും ഡാറ്റാബേസ് സെർവറുകളായാലും, ഉയർന്ന പ്രകടന പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കെല്ലാം സമാനമായ പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. ഈ അടിസ്ഥാന പരിമിതികളും പൊതുവെ അവയെ എങ്ങനെ മറികടക്കാമെന്നും മനസ്സിലാക്കുന്നത് നിങ്ങളുടെ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ പ്രകടനവും സ്കേലബിളിറ്റിയും വിലയിരുത്താൻ നിങ്ങളെ സഹായിക്കും.

നന്നായി വിവരമുള്ള സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്റ്റുകളാകാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന യുവ ഡെവലപ്പർമാരുടെ ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള മറുപടിയായാണ് ഞാൻ ഈ ലേഖന പരമ്പര എഴുതുന്നത്. ലിനക്സ് ആപ്ലിക്കേഷൻ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ടെക്നിക്കുകൾ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം തലത്തിൽ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനതത്വങ്ങളിലേയ്ക്ക് കടക്കാതെ വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കുക അസാധ്യമാണ്. നിരവധി തരത്തിലുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ഈ ശ്രേണിയിൽ ബ്രൗസർ അല്ലെങ്കിൽ ടെക്സ്റ്റ് എഡിറ്റർ പോലുള്ള ഡെസ്ക്ടോപ്പ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളേക്കാൾ വെബ് അധിഷ്ഠിത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. ലിനക്സ് അല്ലെങ്കിൽ യുണിക്സ് പ്രോഗ്രാമുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും ഉയർന്ന പ്രകടനത്തിനായി അവയെ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുത്താമെന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ഡെവലപ്പർമാർക്കും ആർക്കിടെക്റ്റുകൾക്കും വേണ്ടിയുള്ളതാണ് ഈ മെറ്റീരിയൽ.

Linux ആണ് സെർവർ റൂം ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം, മിക്കപ്പോഴും നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഈ OS-ൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഞാൻ "ലിനക്സ്" എന്ന് പറയുന്നുണ്ടെങ്കിലും, മിക്കവാറും എല്ലാ യുണിക്‌സ് പോലുള്ള ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളെയും ഞാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്നതായി നിങ്ങൾക്ക് സുരക്ഷിതമായി അനുമാനിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, മറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഞാൻ ഇതോടൊപ്പമുള്ള കോഡ് പരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല. അതിനാൽ, നിങ്ങൾക്ക് FreeBSD അല്ലെങ്കിൽ OpenBSD-യിൽ താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ വ്യത്യാസപ്പെടാം. ലിനക്സ്-നിർദ്ദിഷ്ടമായ എന്തെങ്കിലും ഞാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, ഞാൻ അത് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു.

ആദ്യം മുതൽ ഒരു ആപ്പ് നിർമ്മിക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് ഈ അറിവ് ഉപയോഗിക്കാനാകുമെങ്കിലും അത് തികച്ചും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യപ്പെടും, അത് ചെയ്യാതിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്. നിങ്ങളുടെ ഓർഗനൈസേഷന്റെ ബിസിനസ്സ് ആപ്ലിക്കേഷനായി നിങ്ങൾ C അല്ലെങ്കിൽ C++ ൽ ഒരു പുതിയ വെബ് സെർവർ എഴുതുകയാണെങ്കിൽ, ഇത് നിങ്ങളുടെ ജോലിയിലെ അവസാന ദിവസമായിരിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ഘടന അറിയുന്നത് നിലവിലുള്ള പ്രോഗ്രാമുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ സഹായിക്കും. നിങ്ങൾക്ക് പ്രോസസ് അധിഷ്ഠിത സിസ്റ്റങ്ങളെ ത്രെഡ് അധിഷ്ഠിത സിസ്റ്റങ്ങളുമായും ഇവന്റ് അധിഷ്ഠിത സംവിധാനങ്ങളുമായും താരതമ്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും. Nginx അപ്പാച്ചെ httpd-നേക്കാൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും ഒരു ജാംഗോ അധിഷ്ഠിത പൈത്തൺ ആപ്ലിക്കേഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഒരു ടൊർണാഡോ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പൈത്തൺ ആപ്ലിക്കേഷന് കൂടുതൽ ഉപയോക്താക്കൾക്ക് സേവനം നൽകാൻ കഴിയുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുകയും അഭിനന്ദിക്കുകയും ചെയ്യും.

ZeroHTTPd: പഠന ഉപകരണം

ZeroHTTPd ഒരു ടീച്ചിംഗ് ടൂൾ എന്ന നിലയിൽ ഞാൻ ആദ്യം മുതൽ സിയിൽ എഴുതിയ ഒരു വെബ് സെർവറാണ്. ഇതിന് റെഡിസിലേക്കുള്ള ആക്‌സസ് ഉൾപ്പെടെ ബാഹ്യ ആശ്രിതത്വങ്ങളൊന്നുമില്ല. ഞങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ സ്വന്തം റെഡിസ് നടപടിക്രമങ്ങൾ നടത്തുന്നു. കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾക്ക് താഴെ കാണുക.

നമുക്ക് തിയറിയെക്കുറിച്ച് ദീർഘമായി ചർച്ച ചെയ്യാമെങ്കിലും, കോഡ് എഴുതുകയും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും എല്ലാ സെർവർ ആർക്കിടെക്ചറുകളും പരസ്പരം താരതമ്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ മികച്ചതായി ഒന്നുമില്ല. ഇതാണ് ഏറ്റവും വ്യക്തമായ രീതി. അതിനാൽ, ഓരോ മോഡലും ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ഒരു ലളിതമായ ZeroHTTPd വെബ് സെർവർ എഴുതും: പ്രോസസ്സ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതും, ത്രെഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതും, ഇവന്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതും. ഈ സെർവറുകൾ ഓരോന്നും പരിശോധിച്ച് അവ പരസ്പരം താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് നോക്കാം. ZeroHTTPd ഒരൊറ്റ C ഫയലിൽ നടപ്പിലാക്കുന്നു. ഇവന്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെർവറിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു ഉതാഷ്, ഒരൊറ്റ ഹെഡ്ഡർ ഫയലിൽ വരുന്ന ഒരു മികച്ച ഹാഷ് ടേബിൾ നടപ്പിലാക്കൽ. മറ്റ് സന്ദർഭങ്ങളിൽ, പ്രോജക്റ്റ് സങ്കീർണ്ണമാക്കാതിരിക്കാൻ, ആശ്രിതത്വങ്ങളൊന്നുമില്ല.

നിങ്ങളെ മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ധാരാളം കമന്റുകൾ കോഡിൽ ഉണ്ട്. കുറച്ച് വരി കോഡുകളുള്ള ഒരു ലളിതമായ വെബ് സെർവർ ആയതിനാൽ, ZeroHTTPd വെബ് വികസനത്തിനുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചട്ടക്കൂട് കൂടിയാണ്. ഇതിന് പരിമിതമായ പ്രവർത്തനക്ഷമതയുണ്ട്, എന്നാൽ സ്റ്റാറ്റിക് ഫയലുകളും വളരെ ലളിതമായ "ഡൈനാമിക്" പേജുകളും നൽകുന്നതിന് പ്രാപ്തമാണ്. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ലിനക്സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കാമെന്ന് പഠിക്കാൻ ZeroHTTPd നല്ലതാണെന്ന് ഞാൻ പറയണം. മൊത്തത്തിൽ, മിക്ക വെബ് സേവനങ്ങളും അഭ്യർത്ഥനകൾക്കായി കാത്തിരിക്കുകയും അവ പരിശോധിക്കുകയും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ZeroHTTPd ഇത് തന്നെയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഇത് പഠനത്തിനുള്ള ഒരു ഉപകരണമാണ്, ഉൽപ്പാദനമല്ല. പിശക് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിൽ ഇത് മികച്ചതല്ല, മികച്ച സുരക്ഷാ സമ്പ്രദായങ്ങൾ അഭിമാനിക്കാൻ സാധ്യതയില്ല (ഓ, ഞാൻ ഉപയോഗിച്ചു strcpy) അല്ലെങ്കിൽ സി ഭാഷയുടെ സമർത്ഥമായ തന്ത്രങ്ങൾ. എന്നാൽ അത് അതിന്റെ ജോലി നന്നായി ചെയ്യുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

ZeroHTTPd ഹോം പേജ്. ഇതിന് ഇമേജുകൾ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ ഫയൽ തരങ്ങൾ ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യാൻ കഴിയും

അതിഥി പുസ്തക അപേക്ഷ

ആധുനിക വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സാധാരണയായി സ്റ്റാറ്റിക് ഫയലുകളിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. വിവിധ ഡാറ്റാബേസുകൾ, കാഷെകൾ മുതലായവയുമായി അവർക്ക് സങ്കീർണ്ണമായ ഇടപെടലുകൾ ഉണ്ട്. അതിനാൽ ഞങ്ങൾ "അതിഥി പുസ്തകം" എന്ന പേരിൽ ഒരു ലളിതമായ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷൻ സൃഷ്ടിക്കും, അവിടെ സന്ദർശകർ അവരുടെ പേരുകളിൽ എൻട്രികൾ ഇടുന്നു. അതിഥി പുസ്തകം നേരത്തെ നൽകിയ എൻട്രികൾ സംഭരിക്കുന്നു. പേജിന്റെ താഴെയായി ഒരു സന്ദർശക കൗണ്ടറും ഉണ്ട്.

വെബ് ആപ്ലിക്കേഷൻ "അതിഥി പുസ്തകം" ZeroHTTPd

സന്ദർശക കൗണ്ടറും അതിഥി പുസ്തക എൻട്രികളും റെഡിസിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു. റെഡിസുമായുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനായി, സ്വന്തം നടപടിക്രമങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നു; അവ ബാഹ്യ ലൈബ്രറിയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. പൊതുവായി ലഭ്യമായതും നന്നായി പരീക്ഷിച്ചതുമായ പരിഹാരങ്ങൾ ഉള്ളപ്പോൾ ഹോംബ്രൂ കോഡ് പുറത്തിറക്കുന്നതിൽ ഞാൻ വലിയ ആരാധകനല്ല. എന്നാൽ ZeroHTTPd യുടെ ഉദ്ദേശ്യം Linux പ്രകടനവും ബാഹ്യ സേവനങ്ങളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനവും പഠിക്കുക എന്നതാണ്, അതേസമയം HTTP അഭ്യർത്ഥനകൾ നൽകുന്നത് ഗുരുതരമായ പ്രകടന സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഞങ്ങളുടെ ഓരോ സെർവർ ആർക്കിടെക്ചറുകളിലും റെഡിസുമായുള്ള ആശയവിനിമയങ്ങൾ ഞങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും നിയന്ത്രിക്കണം. ചില ആർക്കിടെക്ചറുകളിൽ ഞങ്ങൾ കോളുകൾ തടയുന്നു, മറ്റുള്ളവയിൽ ഞങ്ങൾ ഇവന്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നടപടിക്രമങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ബാഹ്യ Redis ക്ലയന്റ് ലൈബ്രറി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഈ നിയന്ത്രണം നൽകില്ല. കൂടാതെ, ഞങ്ങളുടെ ചെറിയ Redis ക്ലയന്റ് കുറച്ച് ഫംഗ്ഷനുകൾ മാത്രമേ നിർവഹിക്കുന്നുള്ളൂ (ഒരു കീ നേടുക, സജ്ജീകരിക്കുക, വർദ്ധിപ്പിക്കുക; ഒരു അറേയിലേക്ക് നേടുകയും കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും ചെയ്യുക). കൂടാതെ, റെഡിസ് പ്രോട്ടോക്കോൾ വളരെ ഗംഭീരവും ലളിതവുമാണ്. നിങ്ങൾ അത് പ്രത്യേകം പഠിപ്പിക്കേണ്ട ആവശ്യമില്ല. പ്രോട്ടോക്കോൾ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും നൂറോളം വരി കോഡുകളിൽ ചെയ്യുന്നു എന്നത് തന്നെ അത് എത്ര നന്നായി ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് കാണിക്കുന്നു.

ക്ലയന്റ് (ബ്രൗസർ) അഭ്യർത്ഥിക്കുമ്പോൾ ആപ്ലിക്കേഷൻ എന്താണ് ചെയ്യുന്നതെന്ന് ഇനിപ്പറയുന്ന ചിത്രം കാണിക്കുന്നു /guestbookURL.

ഗസ്റ്റ് ബുക്ക് ആപ്ലിക്കേഷൻ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

ഒരു ഗസ്റ്റ് ബുക്ക് പേജ് നൽകേണ്ടിവരുമ്പോൾ, ടെംപ്ലേറ്റ് മെമ്മറിയിലേക്ക് വായിക്കാൻ ഫയൽ സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ഒരു കോളും റെഡിസിലേക്ക് മൂന്ന് നെറ്റ്‌വർക്ക് കോളുകളും ഉണ്ട്. മുകളിലെ സ്‌ക്രീൻഷോട്ടിലെ പേജിന്റെ ഭൂരിഭാഗം HTML ഉള്ളടക്കവും ടെംപ്ലേറ്റ് ഫയലിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ ചലനാത്മക ഭാഗത്തിനായി പ്രത്യേക പ്ലെയ്‌സ്‌ഹോൾഡറുകളും ഉണ്ട്: പോസ്റ്റുകളും സന്ദർശക കൗണ്ടറും. ഞങ്ങൾ അവ Redis-ൽ നിന്ന് സ്വീകരിക്കുകയും പേജിലേക്ക് തിരുകുകയും ക്ലയന്റിന് പൂർണ്ണമായും രൂപപ്പെടുത്തിയ ഉള്ളടക്കം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. Redis-ലേക്കുള്ള മൂന്നാമത്തെ കോൾ ഒഴിവാക്കാവുന്നതാണ്, കാരണം Redis വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ പുതിയ കീ മൂല്യം നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അസിൻക്രണസ് ഇവന്റ് അധിഷ്‌ഠിത ആർക്കിടെക്ചറുള്ള ഞങ്ങളുടെ സെർവറിന്, ധാരാളം നെറ്റ്‌വർക്ക് കോളുകൾ പഠന ആവശ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഒരു നല്ല പരീക്ഷണമാണ്. അതിനാൽ ഞങ്ങൾ സന്ദർശകരുടെ എണ്ണത്തിന്റെ റെഡിസ് റിട്ടേൺ മൂല്യം നിരസിക്കുകയും ഒരു പ്രത്യേക കോൾ ഉപയോഗിച്ച് അത് അന്വേഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെർവർ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ ZeroHTTPd

ZeroHTTPd-യുടെ ഏഴ് പതിപ്പുകൾ ഞങ്ങൾ ഒരേ പ്രവർത്തനക്ഷമതയോടെയും എന്നാൽ വ്യത്യസ്തമായ ആർക്കിടെക്ചറുകളോടെയും നിർമ്മിക്കുന്നു:

• ആവര്ത്തിക്കുക
• ഫോർക്ക് സെർവർ (അഭ്യർത്ഥനയ്‌ക്ക് ഒരു ചൈൽഡ് പ്രോസസ്സ്)
• പ്രീ-ഫോർക്ക് സെർവർ (പ്രോസസുകളുടെ പ്രീ-ഫോർക്കിംഗ്)
• എക്സിക്യൂഷൻ ത്രെഡുകളുള്ള സെർവർ (ഓരോ അഭ്യർത്ഥനയ്ക്കും ഒരു ത്രെഡ്)
• പ്രീ-ത്രെഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന സെർവർ
• വാസ്തുവിദ്യ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളത് poll()
• വാസ്തുവിദ്യ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളത് epoll

HTTP അഭ്യർത്ഥനകളുള്ള സെർവർ ലോഡുചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഞങ്ങൾ ഓരോ ആർക്കിടെക്ചറിന്റെയും പ്രകടനം അളക്കുന്നു. എന്നാൽ വളരെ സമാന്തര ആർക്കിടെക്ചറുകൾ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, അന്വേഷണങ്ങളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഞങ്ങൾ മൂന്ന് തവണ പരിശോധിച്ച് ശരാശരി കണക്കാക്കുന്നു.

ടെസ്റ്റിംഗ് രീതിശാസ്ത്രം

ZeroHTTPd ലോഡ് ടെസ്റ്റിംഗ് സജ്ജീകരണം

ടെസ്റ്റുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുമ്പോൾ, എല്ലാ ഘടകങ്ങളും ഒരേ മെഷീനിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല എന്നത് പ്രധാനമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഘടകങ്ങൾ സിപിയുവിനായി മത്സരിക്കുന്നതിനാൽ OS-ന് അധിക ഷെഡ്യൂളിംഗ് ഓവർഹെഡിൽ സംഭവിക്കുന്നു. തിരഞ്ഞെടുത്ത ഓരോ സെർവർ ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെയും ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം ഓവർഹെഡ് അളക്കുന്നത് ഈ വ്യായാമത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ലക്ഷ്യങ്ങളിലൊന്നാണ്. കൂടുതൽ വേരിയബിളുകൾ ചേർക്കുന്നത് പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഹാനികരമാകും. അതിനാൽ, മുകളിലുള്ള ചിത്രത്തിലെ ക്രമീകരണം മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഈ സെർവറുകൾ ഓരോന്നും എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്?

• load.unixism.net: ഇവിടെയാണ് നമ്മൾ ഓടുന്നത് ab, അപ്പാച്ചെ ബെഞ്ച്മാർക്ക് യൂട്ടിലിറ്റി. ഞങ്ങളുടെ സെർവർ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ലോഡ് ഇത് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
• nginx.unixism.net: ചിലപ്പോൾ ഒരു സെർവർ പ്രോഗ്രാമിന്റെ ഒന്നിലധികം സന്ദർഭങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഉചിതമായ ക്രമീകരണങ്ങളുള്ള Nginx സെർവർ വരുന്ന ഒരു ലോഡ് ബാലൻസറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു ab ഞങ്ങളുടെ സെർവർ പ്രക്രിയകളിലേക്ക്.
• zerohttpd.unixism.net: ഇവിടെ ഞങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ സെർവർ പ്രോഗ്രാമുകൾ ഏഴ് വ്യത്യസ്ത ആർക്കിടെക്ചറുകളിൽ ഒരു സമയം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.
• redis.unixism.net: ഗസ്റ്റ്ബുക്ക് എൻട്രികളും സന്ദർശക കൗണ്ടറുകളും സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന Redis ഡെമൺ ഈ സെർവർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.

എല്ലാ സെർവറുകളും ഒരേ പ്രോസസർ കോറിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഓരോ വാസ്തുവിദ്യയുടെയും പരമാവധി പ്രകടനം വിലയിരുത്തുക എന്നതാണ് ആശയം. എല്ലാ സെർവർ പ്രോഗ്രാമുകളും ഒരേ ഹാർഡ്‌വെയറിൽ പരീക്ഷിക്കുന്നതിനാൽ, ഇത് താരതമ്യത്തിനുള്ള അടിസ്ഥാനമാണ്. എന്റെ ടെസ്റ്റ് സെറ്റപ്പിൽ ഡിജിറ്റൽ ഓഷ്യനിൽ നിന്ന് വാടകയ്‌ക്ക് എടുത്ത വെർച്വൽ സെർവറുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

നമ്മൾ എന്താണ് അളക്കുന്നത്?

നിങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത സൂചകങ്ങൾ അളക്കാൻ കഴിയും. സമാന്തരതയുടെ വ്യത്യസ്‌ത തലങ്ങളിലുള്ള അഭ്യർത്ഥനകളുള്ള സെർവറുകൾ ലോഡ് ചെയ്‌ത് നൽകിയിരിക്കുന്ന കോൺഫിഗറേഷനിലെ ഓരോ ആർക്കിടെക്‌ചറിന്റെയും പ്രകടനം ഞങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നു: ലോഡ് 20 മുതൽ 15 വരെ ഒരേസമയം ഉപയോക്താക്കൾ വരെ വർദ്ധിക്കുന്നു.

പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ

സമാന്തരതയുടെ വിവിധ തലങ്ങളിൽ വ്യത്യസ്ത ആർക്കിടെക്ചറുകളിലെ സെർവറുകളുടെ പ്രകടനം ഇനിപ്പറയുന്ന ചാർട്ട് കാണിക്കുന്നു. y-അക്ഷം എന്നത് ഒരു സെക്കൻഡിൽ അഭ്യർത്ഥനകളുടെ എണ്ണമാണ്, x-അക്ഷം സമാന്തര കണക്ഷനുകളാണ്.

ഫലങ്ങളുള്ള ഒരു പട്ടിക ചുവടെയുണ്ട്.

സെക്കൻഡിൽ അഭ്യർത്ഥനകൾ

കൺകറൻസി
ആവര്ത്തിക്കുക
നാൽക്കവല
പ്രീ-ഫോർക്ക്
സ്ട്രീമിംഗ്
പ്രീ-സ്ട്രീമിംഗ്
പോൾ
എപോൾ

20
7
112
2100
1800
2250
1900
2050

50
7
190
2200
1700
2200
2000
2000

100
7
245
2200
1700
2200
2150
2100

200
7
330
2300
1750
2300
2200
2100

300
-
380
2200
1800
2400
2250
2150

400
-
410
2200
1750
2600
2000
2000

500
-
440
2300
1850
2700
1900
2212

600
-
460
2400
1800
2500
1700
2519

700
-
460
2400
1600
2490
1550
2607

800
-
460
2400
1600
2540
1400
2553

900
-
460
2300
1600
2472
1200
2567

1000
-
475
2300
1700
2485
1150
2439

1500
-
490
2400
1550
2620
900
2479

2000
-
350
2400
1400
2396
550
2200

2500
-
280
2100
1300
2453
490
2262

3000
-
280
1900
1250
2502
വലിയ വ്യാപനം
2138

5000
-
വലിയ വ്യാപനം
1600
1100
2519
-
2235

8000
-
-
1200
വലിയ വ്യാപനം
2451
-
2100

10 രൂപ
-
-
വലിയ വ്യാപനം
-
2200
-
2200

11 രൂപ
-
-
-
-
2200
-
2122

12 രൂപ
-
-
-
-
970
-
1958

13 രൂപ
-
-
-
-
730
-
1897

14 രൂപ
-
-
-
-
590
-
1466

15 രൂപ
-
-
-
-
532
-
1281

ഒരേസമയം 8000 അഭ്യർത്ഥനകൾക്ക് മുകളിൽ ഞങ്ങൾക്ക് രണ്ട് കളിക്കാർ മാത്രമേ അവശേഷിക്കുന്നുള്ളൂവെന്ന് ഗ്രാഫിൽ നിന്നും ടേബിളിൽ നിന്നും കാണാൻ കഴിയും: പ്രീ-ഫോർക്ക്, എപോൾ. ലോഡ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഒരു പോൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെർവർ സ്ട്രീമിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ മോശമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ത്രെഡ്-പ്രീ-ക്രിയേഷൻ ആർക്കിടെക്ചർ എപോളിന് യോഗ്യമായ ഒരു എതിരാളിയാണ്, ലിനക്സ് കേർണൽ എത്രത്തോളം ത്രെഡുകൾ ഷെഡ്യൂൾ ചെയ്യുന്നു എന്നതിന്റെ തെളിവാണ്.

ZeroHTTPd ഉറവിട കോഡ്

ZeroHTTPd ഉറവിട കോഡ് ഇവിടെ. ഓരോ ആർക്കിടെക്ചറിനും പ്രത്യേകം ഡയറക്ടറിയുണ്ട്.

ZeroHTTPd │ ├── 01_ഇറ്ററേറ്റീവ് │ ├── main.c ├── 02_forking 03_ ത്രെഡിംഗ് │ ├── main.c ├── 04_prethreading │ ├── main.c ├── 05_poll │ ├── main.c ├── 06_epoll ││ └ ├── സൂചിക .html │ └── tux png └── ടെംപ്ലേറ്റുകൾ └── അതിഥിപുസ്തകം └── index.html

എല്ലാ ആർക്കിടെക്ചറുകൾക്കുമായി ഏഴ് ഡയറക്‌ടറികൾ കൂടാതെ, ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള ഡയറക്‌ടറിയിൽ രണ്ടെണ്ണം കൂടിയുണ്ട്: പൊതു, ടെംപ്ലേറ്റുകൾ. ആദ്യത്തേതിൽ index.html ഫയലും ആദ്യ സ്ക്രീൻഷോട്ടിൽ നിന്നുള്ള ചിത്രവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് അവിടെ മറ്റ് ഫയലുകളും ഫോൾഡറുകളും ഇടാം, കൂടാതെ ZeroHTTPd ആ സ്റ്റാറ്റിക് ഫയലുകൾ ഒരു പ്രശ്‌നവുമില്ലാതെ സേവിക്കും. ബ്രൗസറിലെ പാത്ത് പൊതു ഫോൾഡറിലെ പാതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ, ZeroHTTPd ഈ ഡയറക്‌ടറിയിലെ index.html ഫയലിനായി തിരയുന്നു. അതിഥി പുസ്തകത്തിനായുള്ള ഉള്ളടക്കം ചലനാത്മകമായി ജനറേറ്റുചെയ്യുന്നു. ഇതിന് ഒരു ഹോം പേജ് മാത്രമേയുള്ളൂ, അതിന്റെ ഉള്ളടക്കം 'templates/guestbook/index.html' എന്ന ഫയലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ZeroHTTPd വിപുലീകരണത്തിനായി ഡൈനാമിക് പേജുകൾ എളുപ്പത്തിൽ ചേർക്കുന്നു. ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഈ ഡയറക്‌ടറിയിലേക്ക് ടെംപ്ലേറ്റുകൾ ചേർക്കാനും ZeroHTTPd ആവശ്യാനുസരണം നീട്ടാനും കഴിയും എന്നതാണ് ആശയം.

ഏഴ് സെർവറുകളും നിർമ്മിക്കാൻ, പ്രവർത്തിപ്പിക്കുക make all ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള ഡയറക്ടറിയിൽ നിന്ന് - കൂടാതെ എല്ലാ ബിൽഡുകളും ഈ ഡയറക്ടറിയിൽ ദൃശ്യമാകും. എക്സിക്യൂട്ടബിൾ ഫയലുകൾ അവ സമാരംഭിച്ച ഡയറക്‌ടറിയിലെ പൊതു, ടെംപ്ലേറ്റുകളുടെ ഡയറക്ടറികൾക്കായി തിരയുന്നു.

Linux API

ഈ ലേഖന പരമ്പരയിലെ വിവരങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ നിങ്ങൾ Linux API-യിൽ നന്നായി അറിയേണ്ടതില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഈ വിഷയത്തിൽ കൂടുതൽ വായിക്കാൻ ഞാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു; ഇന്റർനെറ്റിൽ നിരവധി റഫറൻസ് ഉറവിടങ്ങളുണ്ട്. Linux API-കളുടെ നിരവധി വിഭാഗങ്ങളിൽ ഞങ്ങൾ സ്പർശിക്കും എങ്കിലും, ഞങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധ പ്രധാനമായും പ്രോസസ്സുകൾ, ത്രെഡുകൾ, ഇവന്റുകൾ, നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്റ്റാക്ക് എന്നിവയിലായിരിക്കും. Linux API-യെക്കുറിച്ചുള്ള പുസ്തകങ്ങൾക്കും ലേഖനങ്ങൾക്കും പുറമേ, ഉപയോഗിക്കുന്ന സിസ്റ്റം കോളുകൾക്കും ലൈബ്രറി ഫംഗ്‌ഷനുകൾക്കുമായി മന വായിക്കാനും ഞാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.

പ്രകടനവും സ്കേലബിളിറ്റിയും

പ്രകടനത്തെക്കുറിച്ചും സ്കേലബിളിറ്റിയെക്കുറിച്ചും ഒരു കുറിപ്പ്. സൈദ്ധാന്തികമായി, അവ തമ്മിൽ യാതൊരു ബന്ധവുമില്ല. ഏതാനും മില്ലിസെക്കൻഡുകളുടെ പ്രതികരണ സമയം ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് വളരെ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു വെബ് സേവനം ഉണ്ടായിരിക്കാം, പക്ഷേ അത് സ്കെയിൽ ചെയ്യുന്നില്ല. അതുപോലെ, മോശമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു വെബ് ആപ്ലിക്കേഷൻ ഉണ്ടാകാം, അത് പ്രതികരിക്കാൻ കുറച്ച് നിമിഷങ്ങൾ എടുക്കും, എന്നാൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് ഒരേസമയം ഉപയോക്താക്കളെ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ അത് പതിനായിരക്കണക്കിന് സ്കെയിൽ ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന പ്രകടനത്തിന്റെയും സ്കേലബിളിറ്റിയുടെയും സംയോജനം വളരെ ശക്തമായ സംയോജനമാണ്. ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സാധാരണയായി വിഭവങ്ങൾ മിതമായി ഉപയോഗിക്കുകയും സെർവറിൽ കൂടുതൽ ഒരേസമയം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപയോക്താക്കളെ കാര്യക്ഷമമായി സേവിക്കുകയും ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

CPU, I/O ടാസ്‌ക്കുകൾ

അവസാനമായി, കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ എല്ലായ്‌പ്പോഴും സാധ്യമായ രണ്ട് തരം ടാസ്‌ക്കുകൾ ഉണ്ട്: I/O, CPU എന്നിവയ്‌ക്ക്. ഇന്റർനെറ്റിലൂടെയുള്ള അഭ്യർത്ഥനകൾ സ്വീകരിക്കൽ (നെറ്റ്‌വർക്ക് I/O), ഫയലുകൾ സേവിക്കൽ (നെറ്റ്‌വർക്ക്, ഡിസ്‌ക് I/O), ഡാറ്റാബേസുമായി ആശയവിനിമയം നടത്തൽ (നെറ്റ്‌വർക്ക്, ഡിസ്ക് I/O) എന്നിവയെല്ലാം I/O പ്രവർത്തനങ്ങളാണ്. ചില ഡാറ്റാബേസ് അന്വേഷണങ്ങൾ ഒരു ബിറ്റ് സിപിയു തീവ്രമായേക്കാം (സോർട്ടിംഗ്, ശരാശരി ഒരു ദശലക്ഷം ഫലങ്ങൾ മുതലായവ). മിക്ക വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും സാധ്യമായ പരമാവധി I/O ഉപയോഗിച്ച് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രോസസർ പൂർണ്ണ ശേഷിയിൽ അപൂർവ്വമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. ചില I/O ടാസ്‌ക്കുകൾ ധാരാളം സിപിയു ഉപയോഗിക്കുന്നതായി കാണുമ്പോൾ, അത് മിക്കവാറും മോശം ആപ്ലിക്കേഷൻ ആർക്കിടെക്ചറിന്റെ ലക്ഷണമാണ്. പ്രോസസ്സ് മാനേജുമെന്റിലും സന്ദർഭ സ്വിച്ചിംഗിലും സിപിയു ഉറവിടങ്ങൾ പാഴായതായി ഇതിനർത്ഥം - ഇത് പൂർണ്ണമായും ഉപയോഗപ്രദമല്ല. നിങ്ങൾ ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ്, ഓഡിയോ ഫയൽ പരിവർത്തനം അല്ലെങ്കിൽ മെഷീൻ ലേണിംഗ് പോലെയുള്ള എന്തെങ്കിലും ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, അപ്ലിക്കേഷന് ശക്തമായ CPU ഉറവിടങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. എന്നാൽ മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും ഇത് അങ്ങനെയല്ല.

സെർവർ ആർക്കിടെക്ചറുകളെക്കുറിച്ച് കൂടുതലറിയുക

1. ഭാഗം I: ആവർത്തന വാസ്തുവിദ്യ
2. ഭാഗം II. ഫോർക്ക് സെർവറുകൾ
3. ഭാഗം III. പ്രീ-ഫോർക്ക് സെർവറുകൾ
4. ഭാഗം IV. എക്സിക്യൂഷൻ ത്രെഡുകളുള്ള സെർവറുകൾ
5. ഭാഗം V. പ്രീ-ത്രെഡ് ചെയ്ത സെർവറുകൾ
6. ഭാഗം VI. പോൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാസ്തുവിദ്യ
7. ഭാഗം VII. എപോൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാസ്തുവിദ്യ

അവലംബം: www.habr.com