10 प्रोग्रामिङ भाषाहरूमा संस्करणहरूमा नेटवर्क चालक प्रदर्शनको तुलना

जर्मन विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूको समूह प्रकाशित परिणामहरू विशेषज्ञ, जसको अवधिमा 10-gigabit Intel Ixgbe (X10xx) नेटवर्क कार्डहरूको लागि मानक ड्राइभरको 5 संस्करणहरू विभिन्न प्रोग्रामिङ भाषाहरूमा विकसित गरिएको थियो। ड्राइभर प्रयोगकर्ता स्पेसमा चल्छ र C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript र Python मा लागू हुन्छ। कोड लेख्दा, मुख्य फोकस प्रत्येक भाषाका विशेषताहरूलाई ध्यानमा राखेर, उत्कृष्ट सम्भावित कार्यसम्पादन हासिल गर्नमा थियो। सबै विकल्पहरू कार्यक्षमतामा समान छन् र कोडको लगभग 1000 लाइनहरू समावेश छन्। परियोजना विकासहरू फैलने BSD लाइसेन्स अन्तर्गत।

ड्राइभरको रस्ट संस्करण सी भाषामा सन्दर्भ चालकको प्रदर्शनमा धेरै नजिक भयो। 32 प्याकेटहरूको ब्लकहरू एक साथ पठाउने लोड अन्तर्गत, रस्ट ड्राइभर थोरै पछाडि थियो, तर प्रति ब्लक 32 प्याकेटहरू भन्दा बढीको परीक्षणमा, गति व्यावहारिक रूपमा C ड्राइभरबाट फरक थिएन र 28 मिलियन प्रशोधनको स्तरमा प्रदर्शन प्रदर्शन गर्‍यो। Xeon CPU E3-1230 v2 3.3 GHz भएको सर्भरमा प्रति सेकेन्ड प्याकेटहरू।

कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा अर्को स्थान Go र C# भाषाहरूमा ड्राइभरहरूले ओगटेको थियो, जसले एकदम नजिकको नतिजाहरू देखाएको थियो (गो ड्राइभरले 16 प्याकेटहरू सम्मको ब्लकहरूको परीक्षणमा जित्यो, र 16 भन्दा बढी प्याकेटहरूसँग परीक्षणहरूमा थोरै हराउन थाल्यो। ब्लकमा)। 256 प्याकेट प्रति ब्लकको साथ, C# ड्राइभरको शिखर प्रदर्शन लगभग 28 मिलियन प्याकेट प्रति सेकेन्ड थियो, र Go ड्राइभर लगभग 25 मिलियन प्याकेट प्रति सेकेन्ड थियो।

अर्को, एकदम नजिक नतिजा संग, को लागी चालकहरु थिए
जाभा, OCaml र Haskell, जुन पहिले नै पहिले विचार गरिएका विकल्पहरू पछि उल्लेखनीय रूपमा पछि परेका थिए र प्रति सेकेन्ड पट्टी 12 मिलियन प्याकेटहरू पार गर्न सकेनन्। स्विफ्ट र जाभास्क्रिप्ट ड्राइभरहरूले प्रति सेकेन्ड 5 मिलियन प्याकेटको स्तरमा स्ट्रिमहरू प्रशोधन गर्न सक्षम भएर अझ ठूलो ढिलाइ देखाए।

शीर्ष रैंकिंग पाइथन चालक द्वारा पूरा भएको थियो, जसले प्रति सेकेन्ड मात्र 0.14 मिलियन प्याकेटहरू प्रशोधन गर्न सक्षम थियो। पाइथन कार्यान्वयन JIT बिना र विशिष्ट अप्टिमाइजेसनहरू बिना व्याख्याकर्ताहरूको गति मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गरिएको थियो (कोड CPython 3.7 प्रयोग गरी कार्यान्वयन गरिएको थियो र PyPy सँग उपयुक्त थिएन, तर यो नोट गरिएको छ कि डाटा भण्डारण संरचनाहरूको अनुकूलनले लगभग 10 गुणाले कार्यसम्पादन सुधार गर्न सक्छ। )।

थप रूपमा, बफरिङको प्रभावकारिता र फोहोर सङ्कलनकर्ताको प्रभाव देखाउन विलम्बता परीक्षणहरू गरियो। परीक्षणले प्रत्येक प्याकेट ड्राइभरले पठाएको सही समयको तुलनामा फर्वार्ड गरेपछि विलम्बता नाप्यो। नेताहरू अझै पनि C र Rust ड्राइभरहरू थिए, जसका परिणामहरू प्रति सेकेन्ड 1 मिलियन प्याकेटहरू (लगभग 20 µs) को प्रवाहको लागि व्यावहारिक रूपमा अभेद्य थिए। Go ड्राइभरले राम्रो प्रदर्शन गर्‍यो, अगुवाहरू भन्दा थोरै पछि र 20 µs को स्तरमा पनि रह्यो। C# ड्राइभरले लगभग 50 µs को ढिलाइ देखायो।
सबैभन्दा लामो ढिलाइ JavaScript र Java ड्राइभरहरू द्वारा देखाइएको थियो (300 µs भन्दा बढीको विलम्बताहरू)।

यो अध्ययन सी भन्दा उच्च-स्तर भाषाहरूमा ड्राइभरहरू र अपरेटिङ सिस्टम कम्पोनेन्टहरू विकास गर्ने सम्भावनाको मूल्याङ्कन गर्न आयोजित गरिएको थियो। हाल, लिनक्समा 39 मध्ये 40 मेमोरी समस्याहरू ड्राइभरहरूसँग सम्बन्धित छन्, त्यसैले अधिक सुरक्षित भाषा प्रयोग गर्ने र ड्राइभरहरूलाई कर्नेलबाट बाहिर र प्रयोगकर्ता ठाउँमा सार्ने समस्याहरू छन्। प्रासंगिक रहनुहोस् र निर्माताहरू पहिले नै सक्रिय रूपमा यस दिशामा प्रयोग गरिरहेका छन् (उदाहरणका लागि, गुगलले ओएसको लागि TCP स्ट्याक विकास गरेको छ। फुच्सिया Go भाषामा, CloudFlare कम्पनी सिर्जना गरियो रस्टमा QUIC प्रोटोकलको कार्यान्वयन, एप्पलले मोबाइल उपकरणहरूमा TCP स्ट्याक प्रयोगकर्ता स्पेसमा सारियो)।

कामको क्रममा, यो निष्कर्ष निकालियो कि रस्ट भाषा चालक विकासको लागि उत्तम उम्मेद्वार हो। रस्टको क्षमताहरूले सी ड्राइभरहरूको तुलनामा लगभग 2% देखि 10% प्रदर्शन हानिको लागतमा कम-स्तर मेमोरी व्यवस्थापनसँग सम्बन्धित समस्याहरू हटाउँछ। Go र C# लाई पनि फोहोर सङ्कलनले गर्दा सब-मिलिसेकेन्ड विलम्बता स्वीकार्य हुने परिस्थितिहरूमा प्रणाली कम्पोनेन्टहरू सिर्जना गर्न उपयुक्त मानिन्छ।

स्रोत: opennet.ru