paste.httpserver与HTTP/1.1 Keep-alive的慢速问题；用httperf和ab测试过

Question

我有一个基于paste.httpserver的网络服务器，它充当HTTP和WSGI之间的适配器。当我用httperf进行性能测试时，如果每次都新建一个请求（使用--num-conn），我可以达到每秒超过1000个请求的速度。但如果我使用--num-call重用连接，速度就降到了每秒大约11个请求，只有之前的1/100。

如果我尝试使用ab工具，就会出现超时的问题。

我的测试代码是

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

还有

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

这里有一个简单的可复现的服务器

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")

这是一个多线程的服务器，性能分析起来比较困难。这里有一个单线程的变种：

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()

用这个进行性能分析

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

然后用这个进行测试

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

我得到的性能分析结果是

>>> 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}
         ....

你可以看到几乎所有的时间都花在了接收数据上。

我决定放弃httperf，自己写一个支持HTTP/1.1和保持连接的请求，并用netcat发送：

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

我用这个发送

nc localhost 8080 < ~/src/send_to_paste.txt

总共100个请求的时间是0.03秒，所以性能非常好。

这表明httperf可能出现了问题（但它是一个被广泛使用和尊重的代码），所以我尝试了'ab'工具

% 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

在对服务器进行监控时，它处理了一个请求，然后在等待第二个请求。

你知道发生了什么事吗？

multithreading request handling performance testing keep-alive httpserver httperf ab tool network latency

paste.httpserver与HTTP/1.1 Keep-alive的慢速问题；用httperf和ab测试过

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