{"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\/pl\/blog\/news\/sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya","title":{"rendered":"Por\u00f3wnanie wydajno\u015bci sterownika sieciowego w wersjach na 10 j\u0119zyk\u00f3w programowania","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Grupa badawcza z niemieckich uniwersytet\u00f3w opublikowa\u0142a<\/a><\/noindex> wyniki eksperymentu<\/a><\/noindex>, w ramach kt\u00f3rego na r\u00f3\u017cnych j\u0119zykach programowania opracowano 10 wariant\u00f3w typowego sterownika dla 10-gigabitowych kart sieciowych Intel Ixgbe (X5xx). Sterownik dzia\u0142a w przestrzeni u\u017cytkownika i zosta\u0142 zaimplementowany w j\u0119zykach C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript i Python. Podczas pisania kodu g\u0142\u00f3wny nacisk k\u0142adziono na osi\u0105gni\u0119cie maksymalnej wydajno\u015bci z uwzgl\u0119dnieniem specyfiki ka\u017cdego j\u0119zyka. Pod wzgl\u0119dem funkcjonalno\u015bci wszystkie warianty s\u0105 identyczne i sk\u0142adaj\u0105 si\u0119 z oko\u0142o 1000 linii kodu. Osi\u0105gni\u0119cia projektu s\u0105 rozpowszechniane<\/a><\/noindex> na licencji BSD.<\/p>\n

Wariant sterownika w j\u0119zyku Rust okaza\u0142 si\u0119 bardzo zbli\u017cony pod wzgl\u0119dem wydajno\u015bci do wzorcowego sterownika w j\u0119zyku C. Przy obci\u0105\u017ceniu, kt\u00f3re polega\u0142o na jednoczesnym wysy\u0142aniu blok\u00f3w sk\u0142adaj\u0105cych si\u0119 z 32 pakiet\u00f3w, sterownik Rust nieco ust\u0119powa\u0142, jednak w testach z wi\u0119ksz\u0105 liczb\u0105 ni\u017c 32 pakiety w bloku pod wzgl\u0119dem pr\u0119dko\u015bci praktycznie nie r\u00f3\u017cni\u0142 si\u0119 od sterownika w C i wykazywa\u0142 wydajno\u015b\u0107 na poziomie przetwarzania 28 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119 na serwerze z procesorem CPU Xeon E3-1230 v2 3.3 GHz.<\/p>\n

\"Por\u00f3wnanie<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Nast\u0119pne miejsce pod wzgl\u0119dem wydajno\u015bci zaj\u0119\u0142y sterowniki w j\u0119zykach Go i C#, kt\u00f3re wykaza\u0142y do\u015b\u0107 zbli\u017cone wyniki (sterownik w Go wygrywa\u0142 w testach z blokami sk\u0142adaj\u0105cymi si\u0119 z maksymalnie 16 pakiet\u00f3w, a nieco przegrywa\u0142 w testach z wi\u0119ksz\u0105 liczb\u0105 ni\u017c 16 pakiet\u00f3w w bloku). Przy 256 pakietach w bloku maksymalna wydajno\u015b\u0107 sterownika w C# wynios\u0142a oko\u0142o 28 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119, a sterownika w Go oko\u0142o 25 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119. <\/p>\n

Dalej, ze stosunkowo zbli\u017conymi wynikami, znajdowa\u0142y si\u0119 sterowniki w
\nJava, OCaml i Haskell, kt\u00f3re ju\u017c wyra\u017anie ust\u0119powa\u0142y wcze\u015bniej omawianym wariantom i nie zdo\u0142a\u0142y przekroczy\u0107 poziomu 12 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119. Jeszcze wi\u0119ksze op\u00f3\u017anienia wykaza\u0142y sterowniki w Swift i JavaScript, kt\u00f3re mog\u0142y przetwarza\u0107 strumienie na poziomie 5 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119. <\/p>\n

Na ko\u0144cu rankingu znalaz\u0142 si\u0119 sterownik w j\u0119zyku Python, kt\u00f3ry zdo\u0142a\u0142 przetworzy\u0107 zaledwie 0,14 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119. Implementacja w Pythonie zosta\u0142a u\u017cyta do oceny pr\u0119dko\u015bci dzia\u0142ania interpreter\u00f3w bez JIT i bez specyficznych optymalizacji (kod by\u0142 wykonywany z u\u017cyciem CPython 3.7 i nie by\u0142 zgodny z PyPy, lecz nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce optymalizacja struktur przechowywania danych mog\u0142aby zwi\u0119kszy\u0107 wydajno\u015b\u0107 oko\u0142o 10-krotnie).<\/p>\n

Dodatkowo przeprowadzono testy op\u00f3\u017anienia, kt\u00f3re wykaza\u0142y efektywno\u015b\u0107 buforowania i wp\u0142yw zbieracza \u015bmieci. Podczas testowania mierzono op\u00f3\u017anienie po przekierowaniu ka\u017cdego pakietu przez sterownik w por\u00f3wnaniu do dok\u0142adnie znanego czasu wys\u0142ania. Liderami pozostali sterowniki w C i Rust, kt\u00f3rych wyniki by\u0142y praktycznie nieodr\u00f3\u017cnialne dla strumienia wynosz\u0105cego 1 mln pakiet\u00f3w na sekund\u0119 (oko\u0142o 20 \u03bcs). Bardzo dobrze spisa\u0142 si\u0119 sterownik w j\u0119zyku Go, kt\u00f3ry tylko nieznacznie odstawa\u0142 od lider\u00f3w, r\u00f3wnie\u017c utrzymuj\u0105c poziom 20 \u03bcs. Sterownik w C# wykaza\u0142 op\u00f3\u017anienia wynosz\u0105ce oko\u0142o 50 \u03bcs.
\nNajwi\u0119ksze op\u00f3\u017anienia odnotowa\u0142y sterowniki w JavaScript i Javie (op\u00f3\u017anienia powy\u017cej 300 \u03bcs).<\/p>\n

\"Por\u00f3wnanie<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Badanie przeprowadzono w celu oceny mo\u017cliwo\u015bci opracowania sterownik\u00f3w i komponent\u00f3w systemu operacyjnego w j\u0119zykach wy\u017cszego poziomu ni\u017c C. Obecnie 39 na 40 problem\u00f3w zwi\u0105zanych z pami\u0119ci\u0105 w Linux dotyczy sterownik\u00f3w, dlatego kwestie zastosowania bardziej bezpiecznego j\u0119zyka i przeniesienia sterownik\u00f3w z j\u0105dra do przestrzeni u\u017cytkownika pozostaj\u0105 aktualne<\/a><\/noindex> a producenci ju\u017c aktywnie eksperymentuj\u0105 w tym kierunku (na przyk\u0142ad Google opracowa\u0142 stos TCP dla systemu Fuchsia<\/a><\/noindex> w j\u0119zyku Go, firma CloudFlare stworzy\u0142a<\/a><\/noindex> implementacj\u0119 protoko\u0142u QUIC w j\u0119zyku Rust, firma Apple przenios\u0142a stos TCP na urz\u0105dzenia mobilne do przestrzeni u\u017cytkownika).<\/p>\n

W trakcie przeprowadzonej pracy dokonano wniosku, \u017ce j\u0119zyk Rust jest najlepszym kandydatem do rozwoju sterownik\u00f3w. Mo\u017cliwo\u015bci oferowane przez Rust pozwalaj\u0105 na wyeliminowanie problem\u00f3w wynikaj\u0105cych z niskopoziomowego zarz\u0105dzania pami\u0119ci\u0105, kosztem spadku wydajno\u015bci rz\u0119du oko\u0142o 2%-10% w por\u00f3wnaniu do sterownik\u00f3w w j\u0119zyku C. J\u0119zyki Go i C# r\u00f3wnie\u017c uznane zosta\u0142y za odpowiednie do tworzenia komponent\u00f3w systemowych, w sytuacjach, gdy akceptowane s\u0105 op\u00f3\u017anienia na poziomie u\u0142amk\u00f3w milisekund, spowodowane zastosowaniem zbieracza \u015bmieci.<\/p>\n

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

\u0179r\u00f3d\u0142o: opennet.ru<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

\u0413\u0440\u0443\u043f\u043f\u0430 \u0438\u0441\u0441\u043b\u0435\u0434\u043e\u0432\u0430\u0442\u0435\u043b\u0435\u0439 \u0438\u0437 \u043d\u0435\u043c\u0435\u0446\u043a\u0438\u0445 \u0443\u043d\u0438\u0432\u0435\u0440\u0441\u0438\u0442\u0435\u0442\u043e\u0432 \u043e\u043f\u0443\u0431\u043b\u0438\u043a\u043e\u0432\u0430\u043b\u0430 \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b \u044d\u043a\u0441\u043f\u0435\u0440\u0438\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430, \u0432 \u0445\u043e\u0434\u0435 \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u0433\u043e \u043d\u0430 \u0440\u0430\u0437\u043d\u044b\u0445 \u044f\u0437\u044b\u043a\u0430\u0445 \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0431\u044b\u043b\u043e \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u043d\u043e 10 \u0432\u0430\u0440\u0438\u0430\u043d\u0442\u043e\u0432 \u0442\u0438\u043f\u043e\u0432\u043e\u0433\u043e \u0434\u0440\u0430\u0439\u0432\u0435\u0440\u0430 \u0434\u043b\u044f 10-\u0433\u0438\u0433\u0430\u0431\u0438\u0442\u043d\u044b\u0445 \u0441\u0435\u0442\u0435\u0432\u044b\u0445 \u043a\u0430\u0440\u0442 Intel Ixgbe (X5xx). \u0414\u0440\u0430\u0439\u0432\u0435\u0440 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0435\u0442 \u0432 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u0440\u0430\u043d\u0441\u0442\u0432\u0435 \u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u0435\u043b\u044f \u0438 \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d \u043d\u0430 \u044f\u0437\u044b\u043a\u0430\u0445 C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript \u0438 Python. \u041f\u0440\u0438 \u043d\u0430\u043f\u0438\u0441\u0430\u043d\u0438\u0438 \u043a\u043e\u0434\u0430 \u043e\u0441\u043d\u043e\u0432\u043d\u043e\u0435 \u0432\u043d\u0438\u043c\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0443\u0434\u0435\u043b\u044f\u043b\u043e\u0441\u044c \u0434\u043e\u0441\u0442\u0438\u0436\u0435\u043d\u0438\u044e […]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":28556,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[702],"tags":[],"class_list":["post-38045","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47Por\u00f3wnanie wydajno\u015bci sterownika sieciowego w wersjach na 10 j\u0119zyk\u00f3w programowania | ProHoster","description":"Grupa badaczy z niemieckich uniwersytet\u00f3w opublikowa\u0142a wyniki","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"pl_PL","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u0421\u0440\u0430\u0432\u043d\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u0441\u0435\u0442\u0435\u0432\u043e\u0433\u043e \u0434\u0440\u0430\u0439\u0432\u0435\u0440\u0430 \u0432 \u0432\u0430\u0440\u0438\u0430\u043d\u0442\u0430\u0445 \u043d\u0430 10 \u044f\u0437\u044b\u043a\u0430\u0445 \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f | ProHoster","og:description":"\u0413\u0440\u0443\u043f\u043f\u0430 \u0438\u0441\u0441\u043b\u0435\u0434\u043e\u0432\u0430\u0442\u0435\u043b\u0435\u0439 \u0438\u0437 \u043d\u0435\u043c\u0435\u0446\u043a\u0438\u0445 \u0443\u043d\u0438\u0432\u0435\u0440\u0441\u0438\u0442\u0435\u0442\u043e\u0432 \u043e\u043f\u0443\u0431\u043b\u0438\u043a\u043e\u0432\u0430\u043b\u0430 \u0440\u0435\u0437\u0443\u043b\u044c\u0442\u0430\u0442\u044b","og:url":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya","og:image":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:secure_url":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:width":350,"og:image:height":350,"article:published_time":"2019-10-31T19:21:21+00:00","article:modified_time":"2019-10-31T19:21:21+00:00","article:publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster","article:author":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster"},"aioseo_meta_data":{"post_id":"38045","title":null,"description":null,"keywords":null,"keyphrases":null,"primary_term":null,"canonical_url":null,"og_title":null,"og_description":null,"og_object_type":"default","og_image_type":"default","og_image_url":null,"og_image_width":null,"og_image_height":null,"og_image_custom_url":null,"og_image_custom_fields":null,"og_video":null,"og_custom_url":null,"og_article_section":null,"og_article_tags":null,"twitter_use_og":false,"twitter_card":"default","twitter_image_type":"default","twitter_image_url":null,"twitter_image_custom_url":null,"twitter_image_custom_fields":null,"twitter_title":null,"twitter_description":null,"schema":{"blockGraphs":[],"customGraphs":[],"default":{"data":{"Article":[],"Course":[],"Dataset":[],"FAQPage":[],"Movie":[],"Person":[],"Product":[],"ProductReview":[],"Car":[],"Recipe":[],"Service":[],"SoftwareApplication":[],"WebPage":[]},"graphName":"","isEnabled":true},"graphs":[]},"schema_type":null,"schema_type_options":null,"pillar_content":false,"robots_default":true,"robots_noindex":false,"robots_noarchive":false,"robots_nosnippet":false,"robots_nofollow":false,"robots_noimageindex":false,"robots_noodp":false,"robots_notranslate":false,"robots_max_snippet":null,"robots_max_videopreview":null,"robots_max_imagepreview":"large","priority":null,"frequency":null,"local_seo":null,"seo_analyzer_scan_date":"2026-01-23 20:15:19","breadcrumb_settings":null,"limit_modified_date":false,"reviewed_by":null,"ai":null,"created":"2021-02-28 17:30:21","updated":"2026-01-23 20:15:19","focus_keyword":null,"additional_keywords":null,"truseo_locale":null},"gt_translate_keys":[{"key":"link","format":"url"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38045","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=38045"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38045\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/28556"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38045"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38045"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38045"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}