{"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\/pt\/blog\/news\/sravnenie-proizvoditelnosti-setevogo-drajvera-v-variantah-na-10-yazykah-programmirovaniya","title":{"rendered":"Compara\u00e7\u00e3o de desempenho do driver de rede em variantes de 10 linguagens de programa\u00e7\u00e3o","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Um grupo de pesquisadores de universidades alem\u00e3s publicou<\/a><\/noindex> resultados experimento<\/a><\/noindex>, durante o qual foram desenvolvidas 10 variantes de um driver padr\u00e3o para placas de rede Intel Ixgbe (X5xx) em diferentes linguagens de programa\u00e7\u00e3o. O driver opera no espa\u00e7o de usu\u00e1rio e foi implementado nas linguagens C, Rust, Go, C#, Java, OCaml, Haskell, Swift, JavaScript e Python. Ao escrever o c\u00f3digo, a principal preocupa\u00e7\u00e3o foi alcan\u00e7ar o m\u00e1ximo desempenho poss\u00edvel, considerando as caracter\u00edsticas de cada linguagem. Em funcionalidade, todas as variantes s\u00e3o id\u00eanticas e consistem em aproximadamente 1000 linhas de c\u00f3digo. Os resultados do projeto s\u00e3o distribu\u00eddos<\/a><\/noindex> sob a licen\u00e7a BSD.<\/p>\n

A variante do driver escrita em Rust apresentou um desempenho muito pr\u00f3ximo ao do driver de refer\u00eancia em C. Sob carga com envio simult\u00e2neo de blocos de 32 pacotes, o driver em Rust ficou um pouco atr\u00e1s, mas em testes com mais de 32 pacotes por bloco, a velocidade n\u00e3o diferiu praticamente do driver em C e demonstrou um desempenho de cerca de 28 milh\u00f5es de pacotes por segundo em um servidor com CPU Xeon E3-1230 v2 a 3,3 GHz.<\/p>\n

\"Compara\u00e7\u00e3o<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

Os drivers em Go e C# ocuparam a pr\u00f3xima posi\u00e7\u00e3o em termos de desempenho, apresentando resultados bastante pr\u00f3ximos (o driver em Go teve vantagem em testes com blocos de at\u00e9 16 pacotes, mas ficou um pouco atr\u00e1s em testes com mais de 16 pacotes por bloco). Com 256 pacotes por bloco, o pico de desempenho do driver em C# foi de aproximadamente 28 milh\u00f5es de pacotes por segundo, enquanto o driver em Go obteve cerca de 25 milh\u00f5es de pacotes por segundo. <\/p>\n

Em seguida, com resultados suficientemente pr\u00f3ximos, vieram os drivers em
\nJava, OCaml e Haskell, que j\u00e1 apresentaram um desempenho visivelmente inferior em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s variantes discutidas anteriormente, n\u00e3o conseguindo superar a marca de 12 milh\u00f5es de pacotes por segundo. Um desempenho ainda mais inferior foi observado nos drivers em Swift e JavaScript, que conseguiram processar fluxos a uma taxa de 5 milh\u00f5es de pacotes por segundo. <\/p>\n

O ranking foi encerrado pelo driver em Python, que conseguiu processar apenas 0,14 milh\u00f5es de pacotes por segundo. A implementa\u00e7\u00e3o em Python foi utilizada para avaliar a velocidade de execu\u00e7\u00e3o dos interpretadores sem JIT e sem otimiza\u00e7\u00f5es espec\u00edficas (o c\u00f3digo foi executado usando CPython 3.7 e n\u00e3o era compat\u00edvel com PyPy, mas \u00e9 notado que a otimiza\u00e7\u00e3o das estruturas de armazenamento de dados poderia aumentar o desempenho em cerca de 10 vezes).<\/p>\n

Testes adicionais de lat\u00eancia tamb\u00e9m foram realizados, mostrando a efic\u00e1cia do buffering e o impacto do coletor de lixo. Durante os testes, a lat\u00eancia foi medida ap\u00f3s o redirecionamento de cada pacote pelo driver em compara\u00e7\u00e3o ao tempo de envio conhecido. Os l\u00edderes continuam sendo os drivers em C e Rust, cujos resultados foram praticamente indistingu\u00edveis para um fluxo de 1 milh\u00e3o de pacotes por segundo (cerca de 20 \u00b5s). O driver em Go tamb\u00e9m teve um bom desempenho, ficando apenas um pouco atr\u00e1s dos l\u00edderes e mantendo-se em torno de 20 \u00b5s. O driver em C# apresentou lat\u00eancias em torno de 50 \u00b5s.
\nAs maiores lat\u00eancias foram observadas nos drivers em JavaScript e Java (lat\u00eancias superiores a 300 \u00b5s).<\/p>\n

\"Compara\u00e7\u00e3o<\/a><\/noindex><\/center><\/p>\n

A pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar a viabilidade de desenvolver drivers e componentes do sistema operacional em linguagens de n\u00edvel mais alto do que C. Atualmente, 39 das 40 quest\u00f5es relacionadas \u00e0 mem\u00f3ria no Linux referem-se a drivers, portanto, as quest\u00f5es sobre a aplica\u00e7\u00e3o de uma linguagem mais segura e a transfer\u00eancia de drivers do kernel para o espa\u00e7o do usu\u00e1rio continuam relevantes<\/a><\/noindex> e os fabricantes j\u00e1 est\u00e3o experimentando ativamente nesta dire\u00e7\u00e3o (por exemplo, o Google desenvolveu uma pilha TCP para o sistema operacional Fuchsia<\/a><\/noindex> na linguagem Go, a empresa CloudFlare criou<\/a><\/noindex> implementou o protocolo QUIC na linguagem Rust, e a Apple trasladou a pilha TCP nos dispositivos m\u00f3veis para o espa\u00e7o do usu\u00e1rio).<\/p>\n

Com o trabalho realizado, ficou claro que a linguagem Rust \u00e9 a melhor candidata para o desenvolvimento de drivers. Os recursos oferecidos pela Rust permitem resolver problemas decorrentes do trabalho de baixo n\u00edvel com a mem\u00f3ria, com uma redu\u00e7\u00e3o de desempenho de cerca de 2%-10% em compara\u00e7\u00e3o com drivers em C. As linguagens Go e C# tamb\u00e9m s\u00e3o consideradas adequadas para a cria\u00e7\u00e3o de componentes do sistema, em situa\u00e7\u00f5es onde as lat\u00eancias em fra\u00e7\u00f5es de milissegundos, causadas pelo uso do coletor de lixo, s\u00e3o aceit\u00e1veis.<\/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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