八种 WebSocket 框架的性能比较
发布日期:2021-06-29 09:12:10 浏览次数:2 分类:技术文章

本文共 3567 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

前一篇文章使用四种框架分别实现百万websocket常连接的服务器介绍了四种websocket框架的测试方法和基本数据。 最近我又使用几个框架实现了websocket push服务器的原型,并专门对这七种实现做了测试。 本文记录了测试结果和一些对结果的分析。

这七种框架是:

  • Netty

  • Undertow

  • Jetty

  • Vert.x

  • Grizzly

  • spray-websocket

  • nodejs-websocket/Node.js

最近用Golang实现了第八种,Go表现还不错。

  • Go

1. 测试环境

使用三台C3.4xlarge AWS服务器做测试。 一台作为服务器,两台作为客户端机器, 每台客户端机器启动10个client,一共20个client

C3.4xlarge的配置如下:

型号 vCPU 内存 (GiB) SSD 存储 (GB)
c3.large 2 3.75 2 x 16
c3.xlarge 4 7.5 2 x 40
c3.2xlarge 8 15 2 x 80
c3.4xlarge 16 30 2 x 160
c3.8xlarge 32 60 2 x 320

服务器和客户端机器按照上一篇文章做了基本的优化。

以下是测试的配置数据:

  • 20 clients

  • setup rate设为500 * 20 requests/second = 10000 request /second

  • 每个client负责建立50000个websocket 连接

  • 等1,000,000个websocket建好好,发送一个消息(时间戳)给所有的客户端,客户端根据时间戳计算latency

  • 如果服务器setup rate建立很慢,主动停止测试

  • 监控三个阶段的性能指标: setup时, setup完成后应用发呆(idle)时,发送消息时

2. 测试结果

2.1 Netty

Setup时

  • cpu idle: 90%

  • minor gc: Few

  • full gc: No

Setup完成, 应用Idle时

  • cpu idle: 100%

  • memory usage: 1.68G

  • server free memory: 16.3G

发送消息时

  • cpu idle: 75%

  • minor gc: few

  • full gc: No

  • Message latency (one client)

         count = 50000       min = 0       max = 18301      mean = 2446.09    stddev = 3082.11    median = 1214.00      75% <= 3625.00      95% <= 8855.00      98% <= 12069.00      99% <= 13274.00    99.9% <= 18301.00

2.2 Vert.x

Setup时

  • cpu idle: 95%

  • minor gc: Few

  • full gc: No

Setup完成, 应用Idle时

  • cpu idle: 100%

  • memory usage: 6.37G

  • server free memory: 16.3G

发送消息时

  • cpu idle: 47% ~ 76%

  • minor gc: few

  • full gc: few

  • Message latency (one client)

         count = 50000       min = 49       max = 18949      mean = 10427.00    stddev = 5182.72    median = 10856.00      75% <= 14934.00      95% <= 17949.00      98% <= 18458.00      99% <= 18658.00    99.9% <= 18949.00

2.3 Undertow

Setup时

  • cpu idle: 90%

  • minor gc: Few

  • full gc: No

Setup完成, 应用Idle时

  • cpu idle: 100%

  • memory usage: 4.02G

  • server free memory: 14.2G

发送消息时

  • cpu idle: 65%

  • minor gc: few

  • full gc: No

  • Message latency

         count = 50000       min = 1       max = 11948      mean = 1366.86    stddev = 2007.77    median = 412.00      75% <= 2021.00      95% <= 5838.00      98% <= 7222.00      99% <= 8051.00    99.9% <= 11948.00

2.4 Jetty

Setup时

  • cpu idle: 2%

  • minor gc: Many

  • full gc: No

  • memory usage: 5G

  • server free memory: 17.2G

当建立360,000左右的websocket时, setup非常的慢, gc频繁,无法继续正常建立websocket, 主动终止测试。

2.5 Grizzly

Setup时

  • cpu idle: 20%

  • minor gc: Some

  • full gc: Some

  • memory usage: 11.5G

  • server free memory: 12.3G

当建立500,000左右的websocket时, setup非常的慢, gc频繁,无法继续正常建立websocket, 主动终止测试。

2.6 Spray

Setup时

  • cpu idle: 80%

  • minor gc: Many

  • full gc: No

当建立500,000左右的websocket时, setup非常的慢, gc频繁,无法继续正常建立websocket, 主动终止测试。

2.7 Node.js

Setup时

  • cpu idle: 94%

Setup完成, 应用Idle时

  • cpu idle: 100%

  • memory usage: 5.0G

  • server free memory: 16.3G

发送消息时

  • cpu idle: 94%

  • Message latency (one client)

  • Message latency

         count = 50000       min = 0       max = 18      mean = 1.27    stddev = 3.08    median = 1.00      75% <= 1.00      95% <= 1.00      98% <= 1.00      99% <= 1.00    99.9% <= 15.00

2.8 Go

Setup时

  • cpu idle: 94%

Setup完成, 应用Idle时

  • cpu idle: 100%

  • memory usage: 15G

  • server free memory: 6G

发送消息时

  • cpu idle: 94%

  • Message latency (one client)

  • Message latency

         count = 50000       min = 0       max = 35      mean = 1.89    stddev = 1.83    median = 1.00      75% <= 1.00      95% <= 2.00      98% <= 2.00      99% <= 4.00    99.9% <= 34.00

3. 测试结果分析

  • Netty, Go, Node.js, Undertow, Vert.x都能正常建立百万连接。 Jetty, Grizzly 和 Spray未能完成百万连接

  • Netty表现最好。内存占用非常的少, CPU使用率也不高。 尤其内存占用,远远小于其它框架

  • Jetty, Grizzly和Spray会产生大量的中间对象,导致垃圾回收频繁。Jetty表现最差

  • Node.js表现非常好。 尤其是测试中使用单实例单线程,建立速度非常快,消息的latency也很好。 内存占用也不错

  • Undertow表现也不错,内存占用比Netty高一些,其它差不多

  • 这里还未测到Spray另一个不好的地方。 在大量连接的情况小,即使没有消息发送,Spray也会占用40% CPU 时间

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