RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web lwn. Node.js : Perbandingan Prestasi dan Penggunaan Memori

Pengenalan

Dalam aplikasi yang memerlukan komunikasi data masa nyata yang cekap, dua teknologi yang biasa digunakan ialah RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web dan Node.JS (Socket.IO). RabbitMQ dengan Web MQTT Plugin membolehkan komunikasi menggunakan protokol MQTT melalui WebSockets, manakala Node.JS (Socket.IO) menyediakan masa jalan JavaScript yang cekap mengendalikan acara dalam masa nyata. Artikel ini membandingkan prestasi dan penggunaan memori RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web dan Node.JS (Socket.IO), terutamanya untuk mengendalikan 36 acara seperti pemberitahuan, muat semula data dan pengurusan baris gilir. Ia juga menganalisis sama ada persediaan ini adalah optimum atau memerlukan pelarasan lanjut.

---

Gambaran keseluruhan RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web

Apakah RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web?

RabbitMQ ialah broker mesej yang menyokong pelbagai protokol, termasuk MQTT. Pemalam MQTT Web dalam RabbitMQ membolehkan pelanggan berkomunikasi dengan broker melalui WebSockets menggunakan protokol MQTT. Ini amat berguna untuk aplikasi berasaskan web yang memerlukan komunikasi dua hala masa nyata, seperti pemberitahuan atau baris gilir data.

Fungsi Utama RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web

1. Komunikasi WebSocket: Membenarkan pelanggan berasaskan web menggunakan MQTT melalui WebSockets, membolehkan komunikasi terus antara pelayan dan pelanggan penyemak imbas.
2. Pengurusan Baris Gilir dan Topik: Menyokong konfigurasi baris gilir dan topik untuk pengurusan trafik mesej yang berkesan.
3. Mesej Dikekalkan: Menyimpan mesej terakhir supaya pelanggan yang baru berhubung boleh menerima maklumat terkini tanpa meminta semula.
4. Skalabilitas Tinggi untuk Mesej Ringan: Sesuai untuk aplikasi yang menghantar pemberitahuan masa nyata dengan kependaman rendah, seperti muat semula data dan baris gilir pemberitahuan.

---

Gambaran keseluruhan Node.JS (Socket.IO)

Apakah itu Node.JS (Socket.IO)?

Node.JS (Socket.IO) ialah masa jalan JavaScript yang dibina pada enjin V8 Chrome, direka untuk mengendalikan operasi I/O tanpa sekatan. Dalam konteks ini, server.js digunakan untuk mengurus peristiwa pemberitahuan, muat semula data dan baris gilir melalui protokol WebSocket atau HTTP, bergantung pada keperluan aplikasi.

Fungsi Utama Node.JS (Socket.IO)

1. I/O Tidak Menyekat: Membenarkan mengendalikan berbilang permintaan serentak tanpa menyekat operasi lain, sesuai untuk aplikasi dipacu peristiwa.
2. Seni Bina Didorong Peristiwa: Mengurangkan penggunaan sumber dengan menjalankan kod hanya apabila peristiwa tertentu berlaku.
3. Komunikasi Dua Hala: Node.JS (Socket.IO) sangat sesuai untuk aplikasi masa nyata yang memerlukan komunikasi dua hala berterusan antara klien dan pelayan melalui WebSocket.
4. Kecekapan dan Responsif: Mengendalikan sejumlah besar sambungan berasaskan I/O dengan cekap, seperti mengurus pemberitahuan dan baris gilir.

---

Cabaran dan Had

RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web

1. Penggunaan Sumber: RabbitMQ, terutamanya dengan Pemalam MQTT Web, boleh menggunakan banyak memori dan CPU untuk mengendalikan volum mesej yang tinggi. Dalam ujian ini, RabbitMQ menunjukkan penggunaan CPU kira-kira 5.2%, yang agak tinggi tetapi munasabah untuk broker mesej.
2. Latensi di bawah Muatan Tinggi: Di bawah beban yang sangat tinggi, mungkin terdapat sedikit kependaman dalam penghantaran mesej, yang boleh memberi kesan kepada aplikasi yang sangat bergantung pada prestasi masa nyata.
3. Konfigurasi Lebih Kompleks: Berbanding dengan Node.JS (Socket.IO), RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web memerlukan lebih banyak konfigurasi awal, terutamanya untuk menyediakan baris gilir, topik dan pengikatan.

Node.JS (Socket.IO)

1. Berbenang Tunggal: Node.JS (Socket.IO) menggunakan satu utas, jadi operasi intensif CPU boleh menjadi halangan. Dalam ujian, penggunaan CPU mencecah 50.5%, yang tinggi untuk aplikasi satu benang dan boleh menyebabkan kelewatan.
2. Kebocoran Memori: Jika tidak diurus dengan betul, aplikasi Node.JS (Socket.IO) boleh mengalami kebocoran memori, terutamanya dalam aplikasi yang berjalan lama dengan aktiviti acara tinggi.
3. Pergantungan pada Perpustakaan Luar: Node.JS (Socket.IO) selalunya bergantung pada banyak perpustakaan pihak ketiga yang, jika tidak diselenggara, boleh menjejaskan prestasi keseluruhan.

---

Analisis Prestasi dengan Imbasan

Ikhtisar Proses

• RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web:
  • Penggunaan CPU: 5.2%
  • Penggunaan memori: 2.8% (5.97 GB Maya, 887 MB Pemastautin)
  • Masa aktif: 18 jam dan 26 minit
• Node.js (server.js):
  • Penggunaan CPU: 50.5%
  • Penggunaan memori: 0.4% (1.04 GB Maya, 257 MB Pemastautin)
  • Masa aktif: 4 jam dan 1 minit

Nombor ini memberikan gambaran awal tentang cara setiap perkhidmatan menggunakan sumber.

Perbandingan Penggunaan CPU

• RabbitMQ agak ringan pada CPU, hanya menggunakan 5.2%, walaupun ia menguruskan 38 acara (pemberitahuan, muat semula data dan tugas pengurusan baris gilir). Penggunaan CPU yang rendah ini adalah ciri RabbitMQ, kerana ia dioptimumkan untuk pengendalian mesej dan komunikasi tak segerak.
• Node.js (server.js) menggunakan lebih banyak CPU dengan ketara, iaitu 50.5%. Penggunaan tinggi ini menunjukkan bahawa server.js mungkin mengendalikan lebih banyak tugasan intensif pengiraan, mungkin berkaitan dengan mengurus sambungan WebSocket, memproses permintaan atau mengendalikan data masa nyata. Penggunaan CPU yang tinggi ini boleh memberi kesan kepada prestasi pelayan di bawah beban yang lebih tinggi atau apabila aplikasi tambahan dijalankan serentak.

Perbandingan Penggunaan Memori

• RabbitMQ menunjukkan penggunaan memori yang lebih tinggi dengan memori pemastautin 887 MB, yang munasabah untuk broker pemesejan yang mengendalikan sambungan WebSocket berterusan dan pemesejan MQTT melalui Pemalam MQTT Web. Jejak memori mayanya (5.97 GB) adalah tinggi, tetapi ini biasanya disebabkan oleh pra-peruntukan dan bukan memori sebenar yang digunakan.
• Node.js (server.js) mempunyai jejak memori yang jauh lebih rendah, dengan hanya 257 MB memori pemastautin. Aplikasi Node.js biasanya mempunyai jejak memori yang kecil tetapi boleh berkembang berdasarkan kerumitan tugas. Penggunaan memori yang agak rendah di sini menunjukkan ia dioptimumkan dengan baik untuk mengendalikan tugas, walaupun penggunaan CPU yang tinggi mungkin menunjukkan beberapa ketidakcekapan dalam tugas terikat CPU.

Masa dan Kestabilan

• RabbitMQ mempunyai masa beroperasi lebih 18 jam, dan ia menggunakan CPU yang minimum, menunjukkan bahawa ia stabil dan cekap dalam tempoh yang lebih lama.
• Node.js (server.js) hanya berjalan selama 4 jam tetapi menggunakan peratusan besar CPU. Jika aliran penggunaan CPU ini berterusan, ia boleh menjadi halangan dan mungkin memerlukan dimulakan semula atau pengoptimuman, terutamanya untuk persekitaran pengeluaran yang menjangkakan masa beroperasi yang tinggi.

Implikasi pada Prestasi Sistem

• RabbitMQ dengan Web MQTT Plugin nampaknya kurang menuntut pada CPU dan sederhana dalam penggunaan memori. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pemesejan berkemampuan tinggi dengan kependaman minimum. Penggunaan sumber semasa nampaknya tidak berlebihan, tetapi memantau memori dalam tempoh masa hidup yang lebih lama adalah dinasihatkan, kerana broker mesej boleh mengumpul penggunaan memori dengan jumlah mesej berterusan yang tinggi.
• Node.js (server.js) pada 50.5% penggunaan CPU menunjukkan bahawa ia mungkin terikat CPU, yang boleh menjejaskan proses lain atau mengurangkan responsif sistem di bawah beban tinggi. Jika server.js mengendalikan sambungan WebSocket, mengoptimumkan kod untuk tugas tak segerak atau memunggah beberapa proses boleh mengurangkan penggunaan CPU. Penggunaan CPU yang tinggi dalam Node.js mungkin juga mencadangkan keperluan untuk pengimbangan beban merentas berbilang kejadian, terutamanya jika pelayan perlu membuat skala untuk mengendalikan lebih banyak acara.

Cadangan untuk Pengoptimuman

• RabbitMQ: Walaupun penggunaan memori RabbitMQ adalah sederhana, pemantauan disyorkan untuk memastikan ia tidak berkembang tanpa had dari semasa ke semasa, terutamanya dengan peningkatan volum acara.
• Node.js (server.js):
  • Optimumkan Penggunaan CPU: Semak kod untuk sebarang operasi intensif CPU atau kod segerak yang mungkin mendapat manfaat daripada pengendalian tak segerak.
  • Tanda Aras dan Ujian Muatan: Jalankan ujian tekanan untuk melihat sama ada penggunaan CPU server.js meningkat lagi dengan lebih banyak acara serentak. Ini boleh membantu mengenal pasti kesesakan kod tertentu.
  • Penskalaan: Pertimbangkan penskalaan mendatar untuk server.js dengan menjalankan berbilang kejadian di belakang pengimbang beban, terutamanya jika penggunaan CPU yang tinggi berterusan di bawah beban kerja biasa.

Latensi

• RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web: Secara umumnya mempunyai kependaman yang rendah, terutamanya dalam komunikasi masa nyata untuk mesej ringan, yang sesuai untuk senario pemberitahuan dan muat semula data.
• Node.JS (Socket.IO): Kependaman rendah, tetapi beban CPU yang tinggi boleh menyebabkan kelewatan, terutamanya jika aplikasi mengendalikan peristiwa intensif CPU.

---

Kesimpulan

RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web ialah pilihan yang baik untuk aplikasi yang memerlukan pengendalian mesej masa nyata, terutamanya untuk 36 acara termasuk pemberitahuan, muat semula data dan pengurusan baris gilir. Dengan sekitar 5.2% penggunaan CPU, RabbitMQ stabil untuk beban penghantaran mesej yang tinggi, terutamanya apabila kependaman rendah dan komunikasi dua hala diperlukan.

Node.JS (Socket.IO) sesuai untuk aplikasi yang memerlukan seni bina dipacu peristiwa dengan komunikasi dua hala. Walau bagaimanapun, dengan penggunaan CPU mencapai 50.5%, aplikasi mungkin menghadapi had dalam senario yang memerlukan pemprosesan CPU yang tinggi. Oleh itu, penyelesaian seperti pengelompokan atau rangkaian pekerja boleh dipertimbangkan jika penggunaan terus berkembang.

Keseluruhan:

• RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web: Sangat disyorkan untuk aplikasi dengan keperluan pemesejan dan pemberitahuan yang besar. Ia juga memudahkan pengurusan sambungan dan mesej melalui WebSockets dengan cekap.
• Node.JS (Socket.IO): Sesuai untuk aplikasi web yang memerlukan respons pantas dan komunikasi dua hala tetapi mungkin memerlukan pelarasan lanjut untuk mengurangkan beban CPU.

Dengan analisis prestasi melalui Glances, kedua-dua teknologi telah menunjukkan hasil dengan menangkap nilai penggunaan CPU tertinggi daripada setiap proses, yang agak sesuai untuk senario ini. Walau bagaimanapun, pemantauan tetap diperlukan untuk mengelakkan lonjakan dalam penggunaan CPU atau memori yang boleh menjejaskan prestasi sistem keseluruhan.

tolong betulkan saya jika saya salah ?

Nota : Jika anda mempunyai sebarang cadangan untuk ujian, sila ulas di bawah dan jangan ragu untuk mengesyorkan alat lain untuk komunikasi masa nyata antara pelanggan dan pelayan ?.

Dokumentasi:
https://www.rabbitmq.com/docs/web-mqtt
https://socket.io/docs/v4/

Atas ialah kandungan terperinci RabbitMQ dengan Pemalam MQTT Web lwn. Node.js : Perbandingan Prestasi dan Penggunaan Memori. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!