搜狗开源其轻量级高性能 C++ 服务器引擎,引入任务流概念

personoschina

搜狗公司开源了其 C++ 服务器引擎 Sogou C++ Workflow,这一引擎实现了高性能、轻量级落地,还引入任务流概念,实现了计算任务与通信任务的统一和协同调度。

据介绍,目前该引擎支撑着搜狗几乎所有后端 C++ 在线服务,包括所有搜索服务、云输入法与在线广告等,每日处理数百亿请求。

Sogou C++ Workflow 在设计之初,就秉持着高性能与轻量级两个核心理念。长久以来,业界中优化服务器性能都主要专注于如何跑满 cpu、如何单独地让网络请求极速响应等方面。而此次上线的搜狗 Workflow 则更专注于如何让各种网络资源被具体的调度器管理,使其尽可能地全部调度起来。

另一方面,对多通信计算资源融为一体的解决方案,进一步提升了 Workflow 引擎的性能。过去开发者在面临选择高吞吐网络框架时,需要自己面对不同计算资源比例而划分不同大小的线程池。然而每种计算具体资源需求比例是动态变化的,重要性也不一样,后端响应时长也是动态变动。Sogou C++ Workflow 使得 C++ 服务器引擎也能像 Go 语言一样,实现网络资源异步调度,并且进一步打通计算与磁盘等资源。

此项目最大的亮点可能是创新性引入了任务流的概念,Sogou C++ Workflow 将资源高度封装,用户再也接触不到连接池、线程池,包括想要做 aio 时的文件 fd 与各种异步通知机制。这就意味着,在开发阶段开发人员仅仅需要了解业务关系而不用关心内部细节,帮助开发者们实现自己复杂的业务逻辑。

开发人员可以利用 Sogou C++ Workflow 封装好的各种任务来动态或静态组建自己的业务逻辑,如下图所示,不同类型的任务都可以被串行、并行到一起:

根据资料,除了各种创新设计以外,Sogou C++ Workflow 还拥有友好的用户体验。Sogou C++ Workflow 原生实现了对http、redis、mysql 和 kafka 等协议的支持,可以直接作为这些协议的客户端使用。并且在其基础上开发了一套更加易用的 Sogou RPC,实现了与 brpc 和 thrift 互通,并且可以通过 http+json 或 IDL 实现跨语言。

开发团队透露,Sogou RPC 项目也会在不久的将来开源。

Http Server 性能实测:Sogou C++ Workflow VS nginx、brpc

搜狗团队也提供了 Sogou C++ Workflow 和 nginx、brpc 两个主流系统的 http server 性能对比。

测试环境:

选取了最基本的测试场景:wrk 或者 wrk2 跨机做 client,单 server,长连接,CPU:40 核 E5-2630 v4 @ 2.20GHz,内存:192GB,网卡:25000Mb/s。nginx 配置了 auto 的进程数(与核数一致),brpc 配置了 40 个 nthreads,workflow 配置了 16 个 poller 线程和 20 个 handler 线程。

测试一:不同并发数对 QPS 的影响(越高越好)

结论:随着压测并发数的增加,server 的 QPS 会随着增高。可以看到 Workflow 无论是低并发数还是高并发数的情况下,QPS 依然比 nginx 和 brpc 要高,尤其是并发数超过 128 的时候优势更加明显,Workfow 对于小包基本能保证 50w 的 QPS,说明内部对网络资源的高并发调度做了很多优化。

测试二:不同数据大小对 QPS 的影响(越高越好)

结论:此处的返回包大小是 http 请求的 body 大小,随着返回包增大,QPS 会有所下降,我们希望 QPS 依然尽可能保持平稳不要下降得太快。Workflow 在同并发下的性能依然比其他两个系统要好,说明网络收发和其他调用之间的调度协调得更好。

测试三:固定 QPS 下的延迟分布 CDF 图(越左越好,越直越好)

结论:本测试由 wrk2 进行固定 QPS 的压测,其中还有 1% 的长尾请求 Outiler,长尾请求不计入结果,因为我们关注的是模拟真实情况下普通请求能否被及时处理。由于 nginx 在其他测试中性能略差一截,因此没有对其进行 CDF 对比。可以看到在不同比例的分布中,Workflow 的延迟更低、且最慢的那些(0.99 到 1.00 之间)延迟增长也相对缓慢,说明 Workflow 对长尾处理更及时。

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