IPC速度和比较

Question

我正在尝试实现一个涉及跨不同模块的 IPC 的实时应用程序。这些模块正在执行一些数据密集型处理。我在原型中使用消息队列作为 IPC 的主干（Activemq），这很容易（考虑到我完全是 IPC 新手），但它非常非常慢。

这是我的情况：

• 我已隔离 IPC 部分，以便将来可以通过其他方式进行更改。
• 我有 3 周的时间来实施另一个更快的版本。 ;-(
• IPC 应该很快，但也比较容易上手

我一直在研究不同的 IPC 方法：套接字、管道、共享内存。但是，我没有 IPC 方面的经验，而且我绝对不可能在 3 周内让这个演示失败……从哪个 IPC 开始比较安全？

谢谢。 百合

Answer 1

使用 共享内存 解决方案可获得最佳效果。

最近我遇到了同样的IPC benchmarking。而且我认为我的结果对所有想要比较 IPC 性能的人都有用。

管道基准：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     27367.454 ms
Average duration:   27.319 us
Minimum duration:   5.888 us
Maximum duration:   15763.712 us
Standard deviation: 26.664 us
Message rate:       36539 msg/s

FIFO（命名管道）基准测试：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     38100.093 ms
Average duration:   38.025 us
Minimum duration:   6.656 us
Maximum duration:   27415.040 us
Standard deviation: 91.614 us
Message rate:       26246 msg/s

消息队列基准测试：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     14723.159 ms
Average duration:   14.675 us
Minimum duration:   3.840 us
Maximum duration:   17437.184 us
Standard deviation: 53.615 us
Message rate:       67920 msg/s

共享内存基准测试：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     261.650 ms
Average duration:   0.238 us
Minimum duration:   0.000 us
Maximum duration:   10092.032 us
Standard deviation: 22.095 us
Message rate:       3821893 msg/s

TCP 套接字基准测试：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     44477.257 ms
Average duration:   44.391 us
Minimum duration:   11.520 us
Maximum duration:   15863.296 us
Standard deviation: 44.905 us
Message rate:       22483 msg/s

Unix 域套接字基准测试：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     24579.846 ms
Average duration:   24.531 us
Minimum duration:   2.560 us
Maximum duration:   15932.928 us
Standard deviation: 37.854 us
Message rate:       40683 msg/s

ZeroMQ 基准测试：

Message size:       128
Message count:      1000000
Total duration:     64872.327 ms
Average duration:   64.808 us
Minimum duration:   23.552 us
Maximum duration:   16443.392 us
Standard deviation: 133.483 us
Message rate:       15414 msg/s

Answer 2

我自己也遇到过类似的问题。

我发现以下页面很有帮助 - IPC performance: Named Pipe vs Socket（特别是）和 Sockets vs named pipes for local IPC on Windows?。

听起来大家一致认为，如果您真的关心性能，那么共享内存是可行的方法，但如果您拥有的当前系统是一个消息队列，那么它可能是一个相当不错的选择。 ..不同的结构。套接字和/或命名管道可能更容易实现，如果其中任何一个符合您的规范，那么您就完成了。

Answer 3

在 Windows 上，您可以使用 WM_COPYDATA，这是一种特殊的基于共享内存的 IPC。这是一种古老但简单的技术：“进程 A”发送一条消息，其中包含指向其内存中某些数据的指针，并等待“进程 B”处理（抱歉）该消息，例如创建数据的本地副本。这种方法非常快，并且也适用于 Windows 8 Developer Preview（请参阅我的 benchmark）。任何类型的数据都可以通过这种方式传输，即在发送方对其进行序列化，并在接收方对其进行反序列化。实现发送方和接收方消息队列也很简单，使通信异步。

Answer 4

您可以查看这篇博文https://publicwork.wordpress.com/2016/07/17/endurox-vs-zeromq/

基本上，它比较了 Enduro/X，后者基于 POSIX 队列（内核队列 IPC）与 ZeroMQ，后者可以同时在几个不同的传输类上传递消息，包括。 tcp://（网络套接字）、ipc://、inproc://、pgm:// 和 epgm:// 用于多播。

从图表中您可能会看到，在队列上运行的较大数据包 Enduro/X 有时会胜过套接字。

两个系统都运行良好，每秒约 400 000 条消息，但 5KB 消息时，内核队列运行得更好。

（图片来源：https://publicwork.wordpress.com/2016/07/17/endurox-vs-zeromq/）

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更新： 另一个更新作为对下面评论的回答，我也重新运行了测试以在 ipc:// 上运行 ZeroMQ，见图：

我们看到 ZeroMQ ipc:// 更好，但在某些范围内 Enduro/X 再次显示更好的结果，然后 ZeroMQ 再次接管。

因此我可以说 IPC 的选择取决于您计划做的工作。

注意 ZeroMQ IPC 在 POSIX 管道上运行。 Enduro/x 在 POSIX 队列上运行。