本页译自英文,由模型翻译。若与英文原文存在差异,以英文原文为准。
方法论
ruststream-rdkafka 如何测量自己:三个循环、在真实 Broker 上的运行、受 Broker 限制的判定计算,以及代码计数。流程就是框架自己的流程(RustStream 方法论),本页说明它在 Kafka 上是什么样子。
三个循环
一个进程把每个场景跑三遍,作为三个循环,它们只有一处不同:承载记录的是什么。
- 裸客户端。 一个 rdkafka
StreamConsumer,直接驱动:接收、解码、存储偏移量。 - Broker crate。 本 crate,上面什么也没有:Broker 建立连接,主题描述符打开一个订阅,一个循环从它的流中取出投递、解码并 ack。
- RustStream。 用户写的服务:一个
#[subscriber]处理器及其外围的应用。
其余一切在三个循环中都相同:消费者属性、消费者组、提交模式、ack 的位置、解码成同一个结构体、载荷字节、带四个工作线程的 tokio 运行时,以及二进制程序。
消息体是 512 字节的 JSON。它解码成一个包含两个整数字段的结构体,因此解码不做内存分配,数字反映的是本 crate,而不是 JSON 解析器。
运行
- 每次运行使用新的主题和新的消费者组。 主题只有一个分区,运行结束后删除,因此一次运行永远看不到之前的运行留下的东西。
- 消费者先加入。 生产者使用自己的客户端,在集群报告出组的成员之后才开始。
- 在三个循环中,计时窗口都从第一次投递开始,到最后一次投递解码完成时结束。 加入组和创建主题都在窗口之外。
- 消息条数来自一次探测,它测量裸循环的速率,因此在任何机器上,测量的运行都至少持续五秒。
- 各循环交替进行:裸、crate、RustStream,共三轮。每个循环报告它最佳、中位和最差的一轮。
当裸客户端在运行中一直在等套接字时,该行标为 受 Broker 限制。这是算出来的:一次探测为一个元数据请求及其应答计时,第二次探测统计 librdkafka 每次投递发送的请求数,二者之积达到每条消息测得时间的一半时,该行就被标记。往返时间与机器信息一起公布,因此这个计算可以核对。
代码计数
开销图的每个场景都是用户写的服务,基于 KafkaBroker,连接同一个 Broker,构建时不带 testing 特性。一个消费者组读取一个只有一个分区的主题,另一个线程在测量区间打开之前把主题填满。
指令数来自 callgrind,内存分配来自 DHAT。一个场景依次在一次投递、1000 次、2000 次上运行。后两次之差是一条消息的稳态开销,单次投递就是冷启动。
Broker 是真实的,所以同一个二进制程序每次运行的计数都会变动:服务线程有多少次发现队列为空并等待,取决于时序。三次运行中,消费场景和批场景的结果相差在万分之一以内,应答场景变动了 2.3%。因此,与保存的基线对照时,某个场景的指令数多出百分之五就算失败,而核心的上限是百分之二。内存分配在每次运行中都受每个场景声明的下限约束。
自己运行
just bench
这条命令按 docker-compose.test.yml 启动测试环境,运行两个对照场景,停止测试环境,并重写 docs/benchmarks/results.json。它大约需要十五分钟,并且需要独占机器。它会清空 RUSTFLAGS,因此二进制程序不会绑定到构建它的 CPU 上。两条命令都按发布版本的方式构建基准测试,跨 crate 启用完整的链接时优化(fat LTO),因此这些数字描述的正是服务实际使用的代码。
just bench-code
代码计数需要一两分钟,并且需要 valgrind。在 main 上运行 just bench-code --save-baseline=main 记录基线,在分支上运行 just bench-code --baseline=main 与它对照。