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追蹤 Perl 應用時 OpenResty XRay 對系統效能的影響

章亦春釋出於 Dec 25, 2023 更新於 Dec 25, 2023

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在本教程中，我們將展示 OpenResty XRay 在追蹤 Perl 應用時對效能的實際影響。當 OpenResty XRay 對目標系統進行取樣和分析時，我們將觀察 CPU、記憶體、平均負載、流量吞吐量與請求延時等。OpenResty XRay 是基於我們自己的動態追蹤技術的非侵入式診斷系統。它的效能開銷極小，可以實時分析執行中的應用，幫助找出各種問題的根本原因。

應用效能在分析器執行前的表現

OpenResty XRay 的 Agent 會如何影響 Perl 編寫的目標應用？我們會在這個影片裡提供答案。

首先，執行 top 命令檢視程序列表。

現在，OpenResty XRay 的 Agent 沒有執行任何分析。因此，它對目標程序的效能影響嚴格為零。多虧了動態追蹤技術。它絕不會對目標程序進行任何修改。

可以看到這個名為 perl 的程序。

它的 CPU 利用率為 49%。

整個系統過去一分鐘的平均負載值為 0.87。

當前 CPU 空閒率約為 87%。

當前可用記憶體約為 2730 MB。

下面，讓我們執行 OpenResty XRay 來主動分析這個 Perl 程序。這樣我們就可以看到它對目標程序和目標系統的效能影響。

分析器執行時對效能的影響

在瀏覽器中開啟 OpenResty XRay 的 Web 控制檯。

確保我們分析的是正確的機器。

生產模式用於分析線上的生產環境。它會盡量將對目標應用和伺服器效能的影響降至最低。不過這也意味著分析的時間可能會更長。

前往 “Guided Analysis“ 頁面。

選擇 “High CPU usage”。

點選 “Next“。

選擇我們之前看到的 Perl 應用。

選擇我們之前在 top 指令中看到過的目標程序。

開始分析。

系統將持續多輪分析。

它將持續取樣 300 秒，也就是 5 分鐘。

讓我們回到之前的終端視窗。

我們可以看到當前 CPU 利用率約為 50%，這隻比之前的數值高了 1%。因此，對於目標程序的 CPU 利用率來說沒有明顯的影響。

整個系統過去一分鐘的平均負載值為 1.04，比之前的負載值 0.87 略高了一點。

CPU 空閒率約為 85%，與之前的 87% 相差無幾。

當前可用記憶體大約為 2725 MB，相較於之前下降了 5 MB，但仍然在正常波動範圍內。

實際測算分析器執行對最大吞吐量與請求延時的影響

我們測量了不同情況下伺服器程序的最大吞吐量。以下是我們的發現。

沒有安裝 OpenResty XRay 的 Agent 時，最大吞吐量約為每秒 1024 個請求。

當 Agent 已安裝但未執行分析器時，最大吞吐量保持不變。

當分析器正在取樣時，最大吞吐量約為每秒 1021 個請求。僅比不取樣時低 0.3%。

可以看到，執行分析器對目標程序的最大吞吐量影響極小。

我們再來看一下采樣過程中對請求延時的影響。以下是我們對比資料後的發現。

沒有安裝 Agent 時，平均請求延時為 1250 微秒。

當 Agent 已安裝但分析器未執行時，平均請求延時沒有變化。

當分析器正在執行時，請求延時變為 1270 微秒。僅僅增加了 20 微秒。

因此，這證明了執行分析器對請求延時的影響也極小。

讓我們返回到 Web 控制檯。

在 Insights 和 Dashboard 頁面進行自動分析的開銷也極低，和前面看到的是類似的。

如果你喜歡這個教程，請訂閱這個部落格網站和我們的 YouTube 頻道或 B 站頻道。謝謝！

關於 OpenResty XRay

OpenResty XRay 是一個動態追蹤產品，它可以自動分析執行中的應用，以解決效能問題、行為問題和安全漏洞，並提供可行的建議。在底層實現上，OpenResty XRay 由我們的 Y 語言驅動，可以在不同環境下支援多種不同的執行時，如 Stap+、eBPF+、GDB 和 ODB。

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關於作者

章亦春是開源 OpenResty^® 專案創始人兼 OpenResty Inc. 公司 CEO 和創始人。

章亦春（Github ID: agentzh），生於中國江蘇，現定居美國灣區。他是中國早期開源技術和文化的倡導者和領軍人物，曾供職於多家國際知名的高科技企業，如 Cloudflare、雅虎、阿里巴巴, 是 “邊緣計算“、”動態追蹤 “和 “機器程式設計 “的先驅，擁有超過 22 年的程式設計及 16 年的開源經驗。作為擁有超過 4000 萬全球域名使用者的開源專案的領導者。他基於其 OpenResty^® 開源專案打造的高科技企業 OpenResty Inc. 位於美國矽谷中心。其主打的兩個產品 OpenResty XRay（利用動態追蹤技術的非侵入式的故障剖析和排除工具）和 OpenResty Edge（最適合微服務和分散式流量的全能型閘道器軟體），廣受全球眾多上市及大型企業青睞。在 OpenResty 以外，章亦春為多個開源專案貢獻了累計超過百萬行程式碼，其中包括，Linux 核心、Nginx、LuaJIT、GDB、SystemTap、LLVM、Perl 等，並編寫過 60 多個開源軟體庫。