paste.httpserver e rallentamento con HTTP / 1.1 keep-alive; testato con httperf e ab

Question

Ho un server web basato su paste.httpserver come adapater tra HTTP e WSGI. Quando faccio le misurazioni delle prestazioni con httperf, posso fare più di 1000 richieste al secondo se inizio una nuova richiesta utilizzando ogni volta --num-conn. Se io invece riutilizzare la connessione utilizzando --num-chiamata allora ottengo circa 11 richieste al secondo, 1 / 100th della velocità.

Se provo ab ricevo un timeout.

I miei test sono

% ./httperf --server localhost --port 8080 --num-conn 100
...
Request rate: 1320.4 req/s (0.8 ms/req)
...

e

% ./httperf --server localhost --port 8080 --num-call 100
...
Request rate: 11.2 req/s (89.4 ms/req)
...

Ecco un semplice server riproducibile

from paste import httpserver

def echo_app(environ, start_response):
    n = 10000
    start_response("200 Ok", [("Content-Type", "text/plain"),
                              ("Content-Length", str(n))])
    return ["*" * n]

httpserver.serve(echo_app, protocol_version="HTTP/1.1")

E 'un server multi-threaded, che è difficile al profilo. Ecco una variante che è a thread singolo:

from paste import httpserver

class MyHandler(httpserver.WSGIHandler):
    sys_version = None
    server_version = "MyServer/0.0"
    protocol_version = "HTTP/1.1"

    def log_request(self, *args, **kwargs):
        pass


def echo_app(environ, start_response):
    n = 10000
    start_response("200 Ok", [("Content-Type", "text/plain"),
                              ("Content-Length", str(n))])
    return ["*" * n]

# WSGIServerBase is single-threaded
server = httpserver.WSGIServerBase(echo_app, ("localhost", 8080), MyHandler)
server.handle_request()

Profiling che con

% python2.6 -m cProfile -o paste.prof paste_slowdown.py

e colpendolo con

%httperf --client=0/1 --server=localhost --port=8080 --uri=/ \ 
   --send-buffer=4096 --recv-buffer=16384 --num-conns=1 --num-calls=500

ho un profilo come

>>> p=pstats.Stats("paste.prof")
>>> p.strip_dirs().sort_stats("cumulative").print_stats()
Sun Nov 22 21:31:57 2009    paste.prof

         109749 function calls in 46.570 CPU seconds

   Ordered by: cumulative time

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.000    0.000   46.571   46.571 {execfile}
        1    0.001    0.001   46.570   46.570 paste_slowdown.py:2(<module>)
        1    0.000    0.000   46.115   46.115 SocketServer.py:250(handle_request)
        1    0.000    0.000   44.675   44.675 SocketServer.py:268(_handle_request_noblock)
        1    0.000    0.000   44.675   44.675 SocketServer.py:301(process_request)
        1    0.000    0.000   44.675   44.675 SocketServer.py:318(finish_request)
        1    0.000    0.000   44.675   44.675 SocketServer.py:609(__init__)
        1    0.000    0.000   44.675   44.675 httpserver.py:456(handle)
        1    0.001    0.001   44.675   44.675 BaseHTTPServer.py:325(handle)
      501    0.006    0.000   44.674    0.089 httpserver.py:440(handle_one_request)
     2001    0.020    0.000   44.383    0.022 socket.py:373(readline)
      501   44.354    0.089   44.354    0.089 {method 'recv' of '_socket.socket' objects}
        1    1.440    1.440    1.440    1.440 {select.select}
         ....

Si può vedere che quasi tutto il tempo si trova in una recv.

Ho deciso di cauzione il httpref e scrivere il mio HTTP / 1.1-con-keep-alive richiesta ed inviarlo utilizzando netcat:

GET / HTTP/1.1
Location: localhost
Connection: Keep-Alive
Content-Length: 0

GET / HTTP/1.1
Location: localhost
Connection: Keep-Alive
Content-Length: 0

 ... repeat 97 more times, to have 99 keep-alives in total ...

GET / HTTP/1.1
Location: localhost
Connection: Close
Content-Length: 0

che ho inviato con

nc localhost 8080 < ~/src/send_to_paste.txt

Tempo totale di 100 richieste era 0,03 secondi, quindi è molto buone prestazioni.

Questo suggerisce che httperf sta facendo qualcosa di sbagliato (ma è un pezzo ampiamente utilizzato e rispettato di codice), così ho provato 'ab'

% ab -n 100 -k localhost:8080/
This is ApacheBench, Version 1.3d <$Revision: 1.73 $> apache-1.3
Copyright (c) 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Copyright (c) 2006 The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking localhost (be patient)...
Server timed out

: Operation now in progress

Instrumentazione server, gestisce una richiesta ed è in attesa per la seconda.

Qualsiasi idea di quello che sta succedendo?

Answer 1

Dopo qualche sforzo, sembra essere o algoritmo di Nagle o il ritardato ACK, o le interazioni tra di loro. Si va via se faccio qualcosa come

server.socket.setsockopt(socket.IPPROTO_TCP, socket.TCP_NODELAY, 1)

Come ho rintracciarlo? In primo luogo, ho Instrumented ogni 'recv' in socket.py, così ho potuto capire quali recv stava aspettando. Vorrei vedere fuori circa 5 di recv di 11 ha avuto un ritardo di quasi 200 ms. Non riuscivo a capire il motivo per cui non c'era alcun ritardo. Allora ho usato Wireshark per guardare i messaggi e ho notato che la realtà è stato l'invio dal server al client che ha avuto il ritardo. Ciò significava qualcosa nel livello TCP nei messaggi in uscita dal mio cliente.

Un amico ha suggerito l'ovvio, e ho cercato "ritardo presa 200ms" e ha trovato le descrizioni di questo problema.

Il rapporto pasta trac è a http://trac.pythonpaste.org/pythonpaste/ticket/ 392 insieme ad una patch che consente TCP_NODELAY quando il gestore utilizza il protocollo HTTP / 1.1.