Node.js vs Ruby Performance

Summary

In diesem Video werden Ruby und Node.js auf Basis ihrer Standardbibliotheken in einer Kubernetes-Umgebung verglichen. Die Tests messen Durchsatz, Latenz, CPU- und Speicherverbrauch sowie Fehlerquoten. Während Ruby in der ersten Testphase mit niedrigerer Latenz und besserer CPU-Effizienz abschneidet, zeigt sich, dass Ruby bei höheren Thread-Anzahlen an Bottlenecks in der Datenbankanbindung leidet. Node.js hingegen stößt bei einer höheren Anfragenrate auf Stabilitätsprobleme, da Kubernetes die Anwendung aufgrund hoher CPU-Nutzung drosselt. Das Video bietet wertvolle Einblicke in die Optimierung von Performance und Ressourcennutzung in realen Anwendungen.

Takeaways

• 😀 Ruby bietet bei niedriger Latenz und CPU-Nutzung bessere Leistung als Node.js im ersten Test, der die Grundlast misst.
• 😀 Ruby konnte fast 80.000 Anfragen pro Sekunde verarbeiten, während Node.js bei etwa 50.000 Anfragen pro Sekunde ins Straucheln geriet.
• 😀 Ruby hat geringere Latenz und weniger CPU-Drosselung im Vergleich zu Node.js, was es unter hoher Last stabiler macht.
• 😀 In Kubernetes können zu viele Threads in Ruby zu einer Drosselung führen, da die Verbindungspoolgröße durch die Threadzahl begrenzt ist.
• 😀 Für die erste Testreihe wurde der p99-Perc- und Histogramm-Ansatz verwendet, um Latenz und Durchsatz objektiv zu messen.
• 😀 Der zweite Test zeigte, dass Ruby durch Datenbankverbindungspooling mit mehreren Threads gedrosselt wurde, was die Leistung einschränkte.
• 😀 Beim Test mit einer relationalen Datenbank hat Ruby durch den begrenzten Verbindungspool bei mehr Threads Leistungsprobleme.
• 😀 Node.js hatte bei höheren Anfragen eine geringere Stabilität und fielen bei etwa 35.000 Anfragen pro Sekunde aus.
• 😀 In der zweiten Testreihe zeigte sich, dass die Datenbankverarbeitung sowohl bei Ruby als auch bei Node.js ein limitierender Faktor war.
• 😀 Ruby’s C-Bibliothek (die auch in Zap verwendet wird) trägt zu besseren CPU-Ergebnissen bei, aber hat Schwächen bei der Integration mit anderen Diensten.
• 😀 Der Benchmark zwischen Ruby und Node.js bietet interessante Einblicke in die Skalierbarkeit, besonders bei der Verwendung von Kubernetes und Postgres.
• 😀 Ein stabiler Betrieb in Kubernetes erfordert, dass Threads und CPU-Ressourcen effizient aufgeteilt werden, insbesondere bei ressourcenintensiven Anwendungen.

Q & A

Was ist der Hauptunterschied zwischen den Tests von Ruby und Node.js in diesem Video?

Der Hauptunterschied liegt in der Konfiguration und den Benchmarks, bei denen Ruby ohne Rails und Node.js mit ihrer Standardbibliothek getestet werden. Ruby zeigt in den Tests insgesamt eine bessere Latenz und geringeren CPU-Verbrauch als Node.js, besonders bei hoher Last und ohne Datenbankverbindung.

Welche Performance-Metriken wurden im ersten Test gemessen?

Im ersten Test wurden Latenz, Durchsatz, CPU- und Speicherverbrauch, Verfügbarkeit und CPU-Drosselung gemessen. Der Fokus lag darauf, wie viele Anfragen pro Sekunde die Anwendungen verarbeiten können und wie sich die Latenz unter Last verhält.

Wie wurde der zweite Test im Vergleich zum ersten gestaltet?

Im zweiten Test wurde eine relationale Datenbank (PostgreSQL) hinzugefügt, um eine realistischere Nutzungssituation zu simulieren. Es wurden zusätzlich die Latenz beim Speichern von Objekten und die CPU-Nutzung der Datenbank gemessen.

Warum wurde im zweiten Test die Anzahl der Threads in der Ruby-Anwendung erhöht?

Die Erhöhung der Anzahl der Threads in Ruby war notwendig, da die Anwendung mit nur einem Thread an ihre Datenbankverbindungen stößt und dadurch ein Flaschenhals entsteht. Mehr Threads ermöglichen mehr Datenbankverbindungen und verbessern so die Leistung.

Warum hat Ruby mit nur einem Thread im ersten Test bessere Ergebnisse erzielt?

Ruby hat mit nur einem Thread bessere Ergebnisse erzielt, weil mehr Threads dazu führten, dass Kubernetes die Anwendung drosselte, was die Latenz erhöhte. Ein einzelner Thread verhinderte eine unnötige Drosselung und optimierte so die Leistung.

Was war der Grund für die Drosselung der Node.js-Anwendung im ersten Test?

Die Drosselung von Node.js im ersten Test war auf die hohe CPU-Nutzung und die Ressourcenbegrenzung durch Kubernetes zurückzuführen. Node.js erreichte die CPU-Grenze, was zu einer Drosselung und damit zu einer höheren Latenz führte.

Wie hoch war der Durchsatz von Ruby im ersten Test und wie verhielt sich dieser im Vergleich zu Node.js?

Ruby erreichte im ersten Test einen Durchsatz von fast 80.000 Anfragen pro Sekunde, während Node.js bei etwa 50.000 Anfragen pro Sekunde stagnierte und Anfragen zu einem späteren Zeitpunkt zu verlieren begann.

Warum wurde der Postgres-Datenbankserver mit pgtune optimiert?

Der Postgres-Datenbankserver wurde mit pgtune optimiert, um die Verbindungslimits an die Hardware anzupassen und sicherzustellen, dass die Datenbank nicht zum Flaschenhals wird, besonders bei hoher Last während des Tests.

Welche Auswirkungen hatte die Datenbankverbindung auf die Leistung der Anwendungen im zweiten Test?

Die Anzahl der Threads und damit der Verbindungen zur Datenbank war im zweiten Test entscheidend für die Leistung. Ruby mit einer höheren Anzahl von Threads konnte mehr Verbindungen verarbeiten, was die Leistung steigerte, während Node.js bei einer Begrenzung von 10 Verbindungen zu einer Datenbankleistungseinbuße führte.

Welche Schlussfolgerung zieht der Autor bezüglich der Wahl zwischen Ruby und Node.js für Produktionsanwendungen?

Der Autor schließt, dass weder Ruby noch Node.js in allen Szenarien eindeutig überlegen ist. Beide haben ihre Stärken, aber Ruby könnte für Anwendungen mit intensiven Datenbankinteraktionen und einem einfachen Setup von Vorteil sein, während Node.js für eine größere Anzahl von parallelen Verbindungen und eine schnelle Entwicklung besser geeignet sein könnte.