发布MQTT消息究竟有多快?
现在许多的智能硬件应⽤都需要从传感器获得相应的数据,处理后把这些数据传递到后端。为了能够评估这些应⽤的性能,⾸先我们需要解决以下的问题:
1. 每秒从⽹关发送到后端的信息数
2. 在反应模块和纯Java环境中创建解决⽅案的⽐较
3. 如何在多核的环境下并⾏收发和处理数据的进程
在本次的测试中我们使⽤Raspberry Pi 2 (Model B),具体的参数如下:
Quad-core Broadcom BCM 2836 CPU
900 MHz
1GB RAM
从⽹关发送消息到后端
我们使⽤MQTT协议将信息发送到后端,使⽤在爱尔兰的AWS数据中⼼作为MQTT的服务器。由于我们的⽹关设定在挪威的特隆赫姆,所以传输的距离跨越了整个北海。
下图是测试应⽤的配置:
信息将会以1,2,5…10000的信息组的模式发送,并记录发送的时间。
⾸先,这个实验说明了在qos=0和qos=2时的显著的差异。在MQTT是可以设置qos的(quality of service)。当qos=0时,信息是没有保证送达和认证的,当qos=2时,信息是保证送达并且不会有重复。如果没有以上的配置,qos=2时每秒平均可以送达8到9条认证的消息,⽽当qos=0时每秒平均可送达1000条,是qos=2时的100多倍。这并不是件很稀奇的情形,主要还是因为后者不需要花⼤量时间从服务器的到认证。因此,确定⼀个应⽤需要什么样的qos等级是⾮常重要的。
纯Java和反应模块⽐较
我们同样也要在反应模块和纯Java(使⽤Paho)环境中创建解决⽅案进⾏⽐较。虽然反应模块同样使⽤的Paho核⼼,但和⾃动⽣成的code 封装成模块。下⾯是测试的结果:
从图中我们可以看到⽤纯java应⽤和通过反应模块产⽣jave code来推送⼀定数量的MQTT信息,所耗费的时间⼏乎是⼀样的。那就意味着generated code和programmed code⼀样的⾼效。
使⽤多核⼼
拥有quad-core CPU的Raspberry Pi 2可以并⾏相关任务。这使得⽹关应⽤更⽅便接收典型的传感器的数据,我们⽤单线程的模拟传感数据测试了这⼀典型的应⽤,通过不同的线程来进⾏多项式计算和通过MQTT发布数据。
这些任务可以通过划分不同的线程来在四核的Raspberry Pi上并⾏。这⾥我们选着每秒产⽣⼤约18000个传感器事件。模块化的多项式计算
解决了每个事件的多项式⽅程,并赋予每2000个事件的平均值。这些均值将会通过MQTT发布模块进⾏发布。也就是说,将会有每秒⼤约9条qos=2的MQTT消息被发布。⽆论MQTT发布模块什么时候报告进程消息,缓冲库⾥的BES(Buffer Eager Simple)模块将会存储要被发布的⽣产消息。
通过java可以将这种应⽤划分成不同的核。然⽽反应模块却能使得所有同步的线程更加容易的产⽣纯净⽽且可靠的应⽤。
后记:之后⾃⼰也做过类似的实验测试(同样⽤的类似的板,⽤的云巴的MQTT)在qos>0时速度⽐原作者快,可能也和距离有关吧~但基本差不多开源mqtt服务器
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