Node.js集群并未显著提高性能 [英] Node.js cluster doesn't significantly improve performance
问题描述
如果有人想尝试： https://github.com/codependent/cluster-performance
我正在用一个简单的应用程序测试Node.js(v0.11.13-Windows 7)每秒请求数限制。我已经用Express4实现了一个服务，它模拟I/O操作，比如带有setTimeout回调的DB查询。
首先，我只用一个节点进程测试它。对于第二个测试，我启动与机器拥有的CPU一样多的工作进程。我正在使用loadtest使用以下参数测试服务：
loadtest -n 50000 -c 220 -k http://localhost:5000/operations/timeout/20
也就是总共50k个请求，220个并发客户端。
我的服务根据最后一个url参数(20 Mseg)设置超时时间(处理时间的时长)：
router.route('/timeout/:time')
.get(function(req, res) {
setTimeout(function(){
appLog.debug("Timeout completed %d", process.pid);
res.json(200,{result:process.pid});
},req.param('time'));
});
- 只有一个节点进程
结果如下：
INFO Max requests: 50000
INFO Concurrency level: 200
INFO Agent: keepalive
INFO
INFO Completed requests: 50000
INFO Total errors: 0
INFO Total time: 19.326443741 s
INFO Requests per second: 2587
INFO Total time: 19.326443741 s
INFO
INFO Percentage of the requests served within a certain time
INFO 50% 75 ms
INFO 90% 92 ms
INFO 95% 100 ms
INFO 99% 117 ms
INFO 100% 238 ms (longest request)
每秒2580个请求，还不错。
- n个工作进程(n=数量CPU)
在本例中，我使用循环调度策略在工作进程之间平均分配负载。由于现在有8个内核处理请求，我预计会有显著的改进(速度快8倍？)在每秒请求数结果中，仅增加到2905 RPS！！(多出318 RPS)您如何解释？我做错了什么吗？
结果：
Max requests: 50000
Concurrency level: 220
Agent: keepalive
Completed requests: 50000
Total errors: 0
Total time: 17.209989764000003 s
Requests per second: 2905
Total time: 17.209989764000003 s
Percentage of the requests served within a certain time
50% 69 ms
90% 103 ms
95% 112 ms
99% 143 ms
100% 284 ms (longest request)
我的集群初始化代码：
#!/usr/bin/env node
var nconf = require('../lib/config');
var app = require('express')();
var debug = require('debug')('mma-nodevents');
var http = require("http")
var appConfigurer = require('../app');
var cluster = require('cluster');
var numCPUs = require('os').cpus().length;
if('v0.11.13'.localeCompare(process.version)>=0){
cluster.schedulingPolicy = cluster.SCHED_RR;
}
if (cluster.isMaster) {
// Fork workers.
for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
cluster.fork();
}
cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {
console.log('worker ' + worker.process.pid + ' died');
cluster.fork();
});
}else{
console.log("starting worker [%d]",process.pid);
appConfigurer(app);
var server = http.createServer(app);
server.listen(nconf.get('port'), function(){
debug('Express server listening on port ' + nconf.get('port'));
});
}
module.exports = app;
更新：
我终于接受了Slebetman的回答，因为他关于在这种情况下集群性能在多达8个进程的情况下没有显著提高的原因是正确的。不过，我想指出一个有趣的事实：在当前的io.js版本(2.4.0)中，即使对于这种高I/O操作(SetTimeout)，它也确实得到了改进：
loadtest -n 50000 -c 220 -k http://localhost:5000/operations/timeout/20
单线程：
Max requests: 50000
Concurrency level: 220
Agent: keepalive
Completed requests: 50000
Total errors: 0
Total time: 13.391324847 s
Requests per second: 3734
Total time: 13.391324847 s
Percentage of the requests served within a certain time
50% 57 ms
90% 67 ms
95% 74 ms
99% 118 ms
100% 230 ms (longest request)
8核集群：
Max requests: 50000
Concurrency level: 220
Agent: keepalive
Completed requests: 50000
Total errors: 0
Total time: 8.253544166 s
Requests per second: 6058
Total time: 8.253544166 s
Percentage of the requests served within a certain time
50% 35 ms
90% 47 ms
95% 52 ms
99% 68 ms
100% 178 ms (longest request)
很明显，使用当前的io.js/node.js版本，虽然RPS没有增加8倍，但吞吐量几乎快了1.7倍。
另一方面，不出所料，使用for循环迭代请求中指示的毫秒数(从而阻塞线程)，RPS与线程数成比例增加。
推荐答案
I/O操作正是Node.js设计和优化的应用程序类型。I/O操作(和setTimeout)基本上与硬件(网络、磁盘、PCI桥、DMA控制器等)一样并行运行。允许。
一旦您意识到这一点，就很容易理解为什么在单个进程中运行多个并行I/O操作所花费的时间与在多个进程/线程中运行多个并行I/O操作所花费的时间大致相同。实际上，直接模拟在一个进程中运行多个并行I/O操作与在多个并行进程中运行单个阻塞I/O操作完全相同。集群允许您使用多个CPU/核心(如果您有的话)。但是您的进程不使用CPU周期。因此，集群给您带来的优势很小(如果有的话)。
这篇关于Node.js集群并未显著提高性能的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！
