本篇文章是個經驗談，作者想要聊聊是如何將一個 4vCPU 的VM給調整到可以達到每秒處理 1.2M(120萬)個 JSON Reuqest，本篇文章非常的長，所以會分多天來介紹。

整篇文章探討的是各種 turning 的步驟，來聊聊如何從最初每秒 224k(22萬四千) 給調整到每秒 1.2M 的處理能力。

整個過程分成九大步驟，後面同時標示每個過程後的每秒請求能力
1. Application Optimizations (347k)
2. Speculative Execution Migtigations (446k)
3. Syscall Auditing/Blocking (495k)
4. Disabling iptables/netfilter (603k)
5. Perfect Locality (834k)
6. Interrypt Optimizations (1.06M)
7. The Case of the Nosy Neighbor (1.12M)
8. The Battle Against the Spin Lock (1.15M)
9. This Gost to Twelv (1.20M)

作者強調，上述的過程不一定適合你的應用程式，但是透過這些步驟能夠讓你更佳瞭解應用程式的運作行為，同時也有機會發現一些潛在的瓶頸問題。

環境介紹
1. 團隊使用 Techempower 來進行 JSON Serialization 的測試
2. 使用 libreactor(event-driven框架) 來搭建一個簡單的 API Server
3. HTTP 的解析使用 picohttpparser，同時使用 libclo 來處理 JSON 的編碼
4. 硬體環境
- Server: 4 vCPU, c5n.xlarge AWS VM
- Client: 16 vCPU, c5n.4xlarge AWS VM (clinet太弱會變成瓶頸)
- Network: Server/Client 屬於同一個可用區域(AZ)
5. 軟體環境
- 作業系統: Amazon Linux2 (Kernel 4.14)
- Server: 使用 libreactor (使用不同版本，分別是 Round18 以及 Round20)
- Client: 修改 wrk 這個知名的工具並重新命名為 twrk，詳細差異自己看文章內部，主要都跟顯示有關
6. 實驗方式
- 每個測試跑三次，取中間值
- 256 連線，16 threads，同時每個 thread 都會 pin 到一個固定的 CPU
- 每個實驗都有兩秒的暖機時間來建立連線


Ground Zero
第一個要探討的就是什麼最佳化都還沒有使用前，到底當前應用程式可能的瓶頸在哪裏
首先團隊將該應用程式與其他常見的應用程式或是開發框架比較，譬如 Netty, Nginx, Actix, aspcore 等， libreactor 的效能不錯，有中上水準。

接者作者使用火焰圖(Flame Graphs)來 Profile 該伺服器，作者很好心地將文章中所有的火焰圖都調整了一下，讓所有的 user-space 相關的 function call 都轉成藍色，而剩下跟 kernel 相關都維持紅色。
1. 大部分的時間都在 Kernel 處理
2. 主要是花費在收封包與送封包
3. 應用程式本身主要是分兩大部分，解析 HTTP 的封包以及處理請求與回應。
從上述兩點來看，作者認為目前的應用程式寫得算不錯，因為瓶頸很明顯是卡在 Kernel 端

接下來就正式進入到各種 Turning 的章節探討

Application Optimizations

長話短說:
- 作者基於 libreactor Round18 的框架進行修改，並且所有的修改都已經被合併到 Round20 的版本中，而這些修改主要是實作方面的強化以及整個框架的最佳化。

1. 作者首先透過 htop 觀察運行過程，發現 Server 只有使用 2vCPU 而已(系統有 4vCPU)，因此這是作者進行的第一個修改，讓 Server 使用了 4vCPU，這個簡單調整就讓效能提升 25%

註: 作者特別強調，不要覺得從 2vCPU 變成 4vCPU 效能就可以變成兩倍，主要是1) 沒有使用的 vCPU 還有很多其他的工作要處理，因此不是完全都送給你應用程式處理。2)基於 hypter-thread vCPU 的架構，環境只有兩個真正的 CPU 而是透過邏輯的方式產生四個抽象的 CPU，所以全用一定會變快，但是基於很多資源還是要競爭與共用，數字不是單純翻倍

2. 作者自己的應用程式本身使用 gcc 建置時有使用 "-o3" 的方式來最佳化處理，然而框架本身卻沒有使用 "-o3" 的方式來弄，因此作者也針對這個部分來處理，讓建制框架時能夠使用 -o3
3. 從實作方面來看，作者觀察到 libreactor 1.0 版本使用的是 read/write 這兩個常見的方式來處理封包的送收，作者將其修改成 recv/send 整個效能就提升了將近 10%。

註: write(針對 FD，更全面廣泛的用法) 與 send(針對 Socket，更針對的用法) 使用上差異不大，但是 write 於底層 Kernel 最終還是會呼叫到 send 來處理，所以基本上可以理解就是在沒有特別參數需求時，可以直接跳過幾個 kernel function 來達到加速的效果。

write kernel 內的走向: sys_write -> vfs_write -> __vfs_write -> sock_write_iter -> sock_sendmsg

send kernel 內的走向: sendto -> sock_sendmsg

4. 作者觀察到火焰圖中有一些 pthread 相關的資料，進而發現 libreactor 會創造一個 thread pool 來處理非同步的 DNS 名稱解析問題。對於一個 HTTP Client 來說，如果今天要發送請求到多個不同的 domain，而每個 domain 都會需要進行一個 blocking 的解析過程，透過這種方式可以減少 DNS 解析造成的 blocking 問題。然而對於 HTTP Server 來說，這個使用情境帶來的效益似乎就稍微低了些，畢竟 Server 只有 Bind Socket 之前可能會需要去解析一次 DNS 而已。
大部分的情境下， thread pool 都是應用程式初期會去創造而接者就不太會管她，但是對於錙銖必較的效能除錯人來說，任何能夠調整的部分都可能是個值得探討的地方。
作者透過修改 Server 端(準確來說是 libreactor 框架內的程式碼)關於 Thread Pool 的一些用法，成長的讓整個效能提升了 2~3%

結論來說，透過上述四個概念來提升的程式碼效能。
1. vCPU 盡量使用: 25%-27%
2. 使用 gcc -O3 來建置框架的程式碼: 5%-10%
3. 使用 march=native 等參數來建置最後的 server 應用程式: 5%-10%
4. 使用 send/recv 而非 write/read: 5%-10%
5. 修改 pthread 的用法: 2%-3%

註: 作者強調每個最佳化的結果並非是單純累積的概念，反而還會有互補的效果。
可能前述的操作實際上也會讓後續的操作達到更好的效果，
譬如如果先跑 vCPU 的調整，效能大概提升 25%，但是如果先執行別的最佳化過程，最後再來調整 vCPU，就可以達到 40% 的效果，主要是 CPU 可以共有效率的去執行程式。

最後，這個部分讓整個處理封包能力從 224k 提升了 55% 到 347k (req/s)。
從火焰圖來看，整個 user-space 的範圍縮小許多，同時 send/recv 的處理也有使得整體的高度下降一點點(大概四格..)

為了避免文章過長，本篇文章就探討第一個最佳化的過程，剩下的就敬請期待後續!

https://talawah.io/blog/extreme-http-performance-tuning-one-point-two-million/

〈選舉篇〉網路戰情報告
中國影響台灣選舉的方式，過去採以軍事威嚇、外交壓制和經濟利誘等方法，但卻遭到台灣社會的反噬，對此改變對台戰略政策，透過社群軟體(臉書、Line等)方式，封包發送農場文，製造不利執政黨的風向以顛覆政府，由此可見「數位滲透」已經是世界各國反制的主要戰場

目前，臉書、Google和通訊軟體LINE等業者同意加強管理各自平台之際，政府部門與公民社會團體也繃緊神經，盡可能以最快速來闢謠

去年11月，中共中央統戰部在北京首度召開網路人士統戰工作會議，部長尤權指示加強對網路紅人、直播主和職業電競玩家等人士的思想政治引導，「支持他們在輿論引導等方面發揮積極作用」，例如Youtube網紅被作為宣傳平台，偽裝成在地的知名網紅人物，淺移默化方式滲透宣傳

「數位滲透」是一場永無止境的戰爭，當我們在學習反制時，對方也在從失敗中再度學習，一次又一次的來往較勁，直到對方倒下才會有勝負

當一個人跟你說時感覺還好，但當三個人都跟我說一樣的話時，就真的會起雞皮疙瘩了！@@

今天早上我在看白沙屯媽祖的直播時，一個有特殊體質的朋友敲我，跟我說白沙媽請她幫忙轉告我…

結果同時間，另一個朋友也敲我，我當下沒看，但之後打開訊息才知道，他夢到白沙媽祖，也是說了類似的話，請他幫忙說一下…

結果我中午起床時又一個朋友敲我說我被點名了，她本身就是乩身，所以很常被交代事情，然後說的事情也幾乎一樣…@@

好，基本上超跑要砍掉重畫，我也覺得超跑不能用我們的意識與觀念去設計，應該不用框架的去畫，這樣才能繪出最特別與美麗的「粉紅超跑」！

三位互相不認識的朋友，都在同一天收到轉達通知，白沙屯媽祖是用封包訊息一次多方發送嗎？XD

在遶境時撿到令旗時，就收到一些訊息，但我自己很愚鈍，我無法清楚的分辨那些是外來訊息，那些是我自己亂想的念頭…

所以當下就沒當一回事，直到腳連續抽筋後搭車，在車上看到媽祖前導車時才又收到一樣訊息，這才拿出隨身帶筊來博杯確認！

說了這麼多，還是很慶幸自己生在宗教與思想自由的台灣，不然若我生在極權主義國家，別說宗教，連天生的性向都沒辦法自由，只是相愛卻要面臨死刑與石刑…(看向汶萊)

不過我們真的要好好守護我們的自由與信仰，若那一天不小心變長極權國家時…

轎子上只能放國家領導的聖像
家裡的神桌上只能拜主席
八卦山大佛將會被炸毀
你我常去的寺廟教堂將會被夷平
法會變成思想再教育營
遶境變成傳說的歷史
經書被燒毀
不管你信仰什麼宗教
都會被消滅

街上將會裝上無數的監視器
用AI軟體分析你的行為與臉孔
掌握你我的行蹤與習慣
依照你的行為扣你分數
分數不足時你將無法搭車與買票
完全沒有喘息的空間

我相信有些人看到這裡內心都會想：「聽你在屁，最好有這麼恐怖！」

是的，就是這種沒危機意識與觀察力的人會讓自己與國人陷入這麼恐怖的危機與生活！

扯遠了，我去畫圖了！

趁我們都還能自由發表圖文時

盡情的創作吧～

你看看之前有個寫BL小說的少女被…

嗯，你懂的…