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synced 2026-08-05 20:19:45 +00:00
docs: re-align bench/007 with origin/main baseline (no hotpath)
Measured true baseline from origin/main worktree (+ bench + loopback fix): Ring: 293K → 1,124K pps (+284%) TCP: 298K → 975K pps (+227%) UDP: 630K → 1,066K pps (+69%) Updated all tables with calibrated numbers. Restructured optimization table to show real impact ranking (noop_waker as core breakthrough).
This commit is contained in:
fanyang
@@ -6,6 +6,20 @@
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## 最终 benchmark 数据
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### 真实性能对比（不带 hotpath，3 runs average）
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origin/main baseline 使用 `git worktree` 从 origin/main 构建，仅添加 bench example +
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loopback bind fix（TCP/UDP convergence 需要）。无任何优化代码。
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| Tunnel | origin/main baseline | 优化后 | **提升** | 带宽（优化后） |
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|--------|---------------------|--------|---------|--------------|
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| **Ring** | 293K pps / 3.3 Gbps | **1,124K pps** | **+284%** | 12.6 Gbps |
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| **TCP** | 298K pps / 3.3 Gbps | **975K pps** | **+227%** | 10.9 Gbps |
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| **UDP** | 630K pps / 7.1 Gbps | **1,066K pps** | **+69%** | 11.9 Gbps |
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UDP baseline 本身较高（630K vs 293K/298K），因为 UDP tunnel 的 forward_from_ring_to_udp
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独立 task 提供了天然的 pipeline overlap，部分隐藏了 channel 开销。
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### 带 hotpath profiling（timing 可见，但有 observer effect）
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| Tunnel | 原始 pps | 优化后 pps | 提升 | MpscTunnelSender::send |
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@@ -14,29 +28,22 @@
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| UDP | N/A | 440K | — | 294ns |
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| TCP | N/A | 453K | — | 378ns |
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### 不带 hotpath（真实生产性能）
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| Tunnel | 优化后 pps | 带宽 | 每包成本 |
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|--------|-----------|------|---------|
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| Ring | **1,105K** | 12.4 Gbps | 0.91µs |
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| TCP | **984K** | 11.0 Gbps | 1.02µs |
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### hotpath observer effect
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**hotpath 测量基础设施引入了 ~54-57% 的性能开销：**
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| Tunnel | 不带 hotpath | 带 hotpath | hotpath 开销 |
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|--------|-------------|-----------|-------------|
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| Ring | 1,105K pps | 478K pps | **-57%** |
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| TCP | 984K pps | 453K pps | **-54%** |
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| Ring | 1,124K pps | 478K pps | **-57%** |
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| TCP | 975K pps | 453K pps | **-54%** |
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**含义：**
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- timing 数据里的 `send_msg_by_ip: 2.15µs` 是膨胀值，真实成本 ~1.0µs
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- timing 数据里的 `send_msg_by_ip: 2.15µs` 是膨胀值，真实成本 ~0.9µs
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- 所有 timing 数据需要按 ~2.3x 校准才能反映真实开销
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- hotpath 适用于相对比较（优化前 vs 后），不适用于绝对性能评估
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- 生产环境部署不应用 hotpath feature 编译
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测试条件：4 threads, 1400B packets, 10s, 宿主机直跑（TCP/UDP）/ Docker 容器（带 netns）。
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测试条件：4 threads, 1400B packets, 10s, 宿主机直跑。
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@@ -245,8 +252,8 @@ samply load /tmp/hotpath/<session>/hp.json.gz
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| Tunnel | 不带 hotpath | 带 hotpath | hotpath 开销 |
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|--------|-------------|-----------|-------------|
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| Ring | 1,105K pps | 478K pps | **-57%** |
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| TCP | 984K pps | 453K pps | **-54%** |
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| Ring | 1,124K pps | 478K pps | **-57%** |
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| TCP | 975K pps | 453K pps | **-54%** |
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**原因**：hotpath `#[measure]` / `#[measure_all]` 在每个标注的 async fn 上包装 Future struct，每次 poll 记录开始/结束时间（quanta::Instant ~5ns × 2）、更新统计（atomic 操作）。measure_all 覆盖的 impl 块内所有方法都被插桩。当有 ~30 个 measure 点在发包热路径上时，累计开销超过 50%。
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@@ -260,16 +267,28 @@ samply load /tmp/hotpath/<session>/hp.json.gz
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## 优化实施记录
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### 有效优化
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### 真实提升（不带 hotpath，origin/main baseline 对比）
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| 优化 | 带 hotpath pps 变化 | 不带 hotpath 效果 | 机制 |
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| try_send fast path | +7% | 减少 mpsc semaphore 开销 | 跳过 tokio mpsc semaphore |
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| metrics batch + sync | +1.6% | 减少 CounterHandle touch | batch + sync fast path |
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| channel 32→1024 | ~0% | 减少 fallback 频率 | 更大 buffer |
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| **noop_waker sync send** | **+90%** | **绕过 async machinery** | RingSink 直接 sync poll |
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| #2385 ZCPacket safe init | +5% (TCP) | copy_nonoverlapping | 无 aliasing 检查 |
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| #2381 advance (零拷贝) | ~0% | 消除 split_off Arc churn | Buf::advance 替代 split_off |
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baseline 构建：`git worktree` 从 origin/main，仅添加 bench example + loopback bind fix。
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| Tunnel | baseline | 优化后 | 提升 |
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|--------|---------|--------|------|
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| Ring | 293K pps | **1,124K pps** | **+284%** |
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| TCP | 298K pps | **975K pps** | **+227%** |
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| UDP | 630K pps | **1,066K pps** | **+69%** |
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### 有效优化（按贡献排序）
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| 优化 | 带 hotpath pps 变化 | 真实提升来源 | 机制 |
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| **noop_waker sync send** | **+90%** | **核心突破** | RingSink/FramedWriter 直接 sync poll，绕过 async machinery |
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| try_send fast path | +7% | 次要 | 跳过 tokio mpsc semaphore |
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| #2385 ZCPacket safe init | +5% (TCP) | TCP 专属 | copy_nonoverlapping 无 aliasing 检查 |
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| metrics batch + sync | +1.6% | 小幅 | batch CounterHandle + sync fast path |
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| #2381 advance (零拷贝) | ~0% | 代码质量 | Buf::advance 消除 split_off Arc churn |
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| channel 32→1024 | ~0% | 减少 fallback | 更大 buffer |
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| 接收侧 try_recv | ~0% (单向) | 双向有价值 | 消除 recv().await async overhead |
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| loopback bind fix | — | TCP/UDP convergence 必需 | 127.0.0.1 加入 bind 地址列表 |
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### 验证无效并回退
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