увеличить использование памяти зверя для массовых запросов

Я бегу это
повышение-зверь-клиент-асинхронный-SSL пример и все ок. Но если я создаю 10000 сеансов одновременно, объем используемой памяти моей программы возрастает до 400 МБ и никогда не уменьшается. Я бы протестировал без ssl (простой http), и памяти не было.

Q: Что не так с openssl?

Есть мой главный функция.

    //up boost-beast-client-async-ssl session code.
struct io_context_runner
{
boost::asio::io_context * ioc;
void operator()()const
{
try{
boost::asio::io_context::work w(*ioc);
ioc->run();
}catch(std::exception& e){
fprintf(stderr, "e: %s\n", e.what());
}
}
};

int main(int argc, char* argv[] ){

try
{
int total_run = 1;
if (argc > 1) total_run = atoi(argv[1]);

const char* const host = "104.236.162.70" ;// IP of  isocpp.org
const char* const port =  "443";  //
const char* const target= "/" ; //

std::string const body = ""; //
int version =  11;

// The io_context is required for all I/O
boost::asio::io_context ioc;

// The SSL context is required, and holds certificates
ssl::context ctx{ssl::context::sslv23_client};

// This holds the root certificate used for verification
load_root_certificates(ctx);

typedef std::shared_ptr< async_http_ssl::session > pointer;

for(int i = 0; i < total_run; ++i){
pointer s = std::make_shared< async_http_ssl::session >(ioc  , ctx   ) ;
usleep( 1000000 / total_run ) ;
s->run( host, port, target, version ) ;
}
// Launch the asynchronous operation
//std::make_shared<session>(ioc, ctx)->run(host, port, target, version);

// Run the I/O service. The call will return when
// the get operation is complete.
std::thread t{ io_context_runner{ &ioc } } ;

t.join();

// If we get here then the connection is closed gracefully
}
catch(std::exception const& e)
{
std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
return EXIT_FAILURE;
}

return EXIT_SUCCESS ;
}

Редактировать: Ubuntu 14.04, Boost 1.66, G ++ 4.9.4. OpenSSL 1.0.1f 6 января 2014 г.

EDIT2: в соответствии этот вопрос malloc_trim освобождает (возвращает обратно в ОС) много неиспользуемой памяти. Будет лучше, если boost asio сам поддерживает malloc_trim для ssl-соединения в системах unix !!.

2

Решение

Несколько проблем с тем, как вы адаптировали этот пример:

  1. рабочий поток блокирует io_service с помощью work экземпляр, поэтому он никогда не завершится
  2. вы usleep некоторое время, прежде чем создавать асинхронные задачи, но вы никогда не запускайте ни одно из заданий во-первых, пока цикл не завершится … Это означает, что все задержки выполняются до запуска любой Работа.

Вот мое предложение:

  • запустить службу перед запуском асинхронных задач
  • есть 1 work экземпляр блокирует службу в случае, если служба перестанет работать, прежде чем отправлять следующий http-запрос
  • не запирай work внутри рабочего потока

Жить на Колиру

#include "example/common/root_certificates.hpp"
#include <boost/beast.hpp>
#include <boost/asio.hpp>

using tcp = boost::asio::ip::tcp;    // from <boost/asio/ip/tcp.hpp>
namespace ssl = boost::asio::ssl;    // from <boost/asio/ssl.hpp>
namespace http = boost::beast::http; // from <boost/beast/http.hpp>

//------------------------------------------------------------------------------

// Report a failure
void
fail(boost::system::error_code ec, char const* what)
{
std::cerr << what << ": " << ec.message() << "\n";
}

// Performs an HTTP GET and prints the response
class session : public std::enable_shared_from_this<session>
{
tcp::resolver resolver_;
ssl::stream<tcp::socket> stream_;
boost::beast::flat_buffer buffer_; // (Must persist between reads)
http::request<http::empty_body> req_;
http::response<http::string_body> res_;

public:
// Resolver and stream require an io_context
explicit
session(boost::asio::io_context& ioc, ssl::context& ctx)
: resolver_(ioc)
, stream_(ioc, ctx)
{
}

// Start the asynchronous operation
void
run(
char const* host,
char const* port,
char const* target,
int version)
{
// Set SNI Hostname (many hosts need this to handshake successfully)
if(! SSL_set_tlsext_host_name(stream_.native_handle(), host))
{
boost::system::error_code ec{static_cast<int>(::ERR_get_error()), boost::asio::error::get_ssl_category()};
std::cerr << ec.message() << "\n";
return;
}

// Set up an HTTP GET request message
req_.version(version);
req_.method(http::verb::get);
req_.target(target);
req_.set(http::field::host, host);
req_.set(http::field::user_agent, BOOST_BEAST_VERSION_STRING);

// Look up the domain name
resolver_.async_resolve(
host,
port,
std::bind(
&session::on_resolve,
shared_from_this(),
std::placeholders::_1,
std::placeholders::_2));
}

void
on_resolve(
boost::system::error_code ec,
tcp::resolver::results_type results)
{
if(ec)
return fail(ec, "resolve");

// Make the connection on the IP address we get from a lookup
boost::asio::async_connect(
stream_.next_layer(),
results.begin(),
results.end(),
std::bind(
&session::on_connect,
shared_from_this(),
std::placeholders::_1));
}

void
on_connect(boost::system::error_code ec)
{
if(ec)
return fail(ec, "connect");

// Perform the SSL handshake
stream_.async_handshake(
ssl::stream_base::client,
std::bind(
&session::on_handshake,
shared_from_this(),
std::placeholders::_1));
}

void
on_handshake(boost::system::error_code ec)
{
if(ec)
return fail(ec, "handshake");

// Send the HTTP request to the remote host
http::async_write(stream_, req_,
std::bind(
&session::on_write,
shared_from_this(),
std::placeholders::_1,
std::placeholders::_2));
}

void
on_write(
boost::system::error_code ec,
std::size_t bytes_transferred)
{
boost::ignore_unused(bytes_transferred);

if(ec)
return fail(ec, "write");

// Receive the HTTP response
http::async_read(stream_, buffer_, res_,
std::bind(
&session::on_read,
shared_from_this(),
std::placeholders::_1,
std::placeholders::_2));
}

void
on_read(
boost::system::error_code ec,
std::size_t bytes_transferred)
{
boost::ignore_unused(bytes_transferred);

if(ec)
return fail(ec, "read");

// Write the message to standard out
//std::cout << res_ << std::endl;

// Gracefully close the stream
stream_.async_shutdown(
std::bind(
&session::on_shutdown,
shared_from_this(),
std::placeholders::_1));
}

void
on_shutdown(boost::system::error_code ec)
{
if(ec == boost::asio::error::eof)
{
// Rationale:
// http://stackoverflow.com/questions/25587403/boost-asio-ssl-async-shutdown-always-finishes-with-an-error
ec.assign(0, ec.category());
}
if(ec)
return fail(ec, "shutdown");

// If we get here then the connection is closed gracefully
}
};

//up boost-beast-client-async-ssl session code.
struct io_context_runner
{
boost::asio::io_context& ioc;
void operator()()const
{
try{
ioc.run();
}catch(std::exception& e){
fprintf(stderr, "e: %s\n", e.what());
}
}
};

namespace async_http_ssl {
using ::session;
}

#include <thread>

int main(int argc, char *argv[]) {
// The io_context is required for all I/O
boost::asio::io_context ioc;
std::thread t;

try {
// Run the I/O service. The call will return when all work is complete
boost::asio::io_context::work w(ioc);
t = std::thread { io_context_runner{ioc} };

int total_run = 1;
if (argc > 1)
total_run = atoi(argv[1]);

#if 0
auto host = "104.236.162.70";                   // IP of  isocpp.org
auto port = "443";                              //
auto target = "/";                              //
#else
auto host = "127.0.0.1";
auto port = "443";
auto target = "/BBB/http_client_async_ssl.cpp";
#endif

std::string const body = ""; //
int version = 11;

// The SSL context is required, and holds certificates
ssl::context ctx{ssl::context::sslv23_client};

// This holds the root certificate used for verification
load_root_certificates(ctx);

typedef std::shared_ptr<async_http_ssl::session> pointer;

for (int i = 0; i < total_run; ++i) {
pointer s = std::make_shared<async_http_ssl::session>(ioc, ctx);
usleep(1000000 / total_run);
s->run(host, port, target, version);
}
} catch (std::exception const &e) {
std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
return EXIT_FAILURE;
}

if (t.joinable())
t.join();

// If we get here then the connections have been closed gracefully
}

В моей системе профилирование памяти с 1 соединением:

введите описание изображения здесь

С 100 подключениями:

введите описание изображения здесь

С 1000 подключений:

введите описание изображения здесь

Анализ

Что это значит? По-прежнему кажется, что Beast использует все больше памяти при отправке большего количества запросов, верно?

Ну нет. Проблема в том, что вы запускаете запросы быстрее, чем они могут быть выполнены. Таким образом, нагрузка на память увеличивается в основном потому, что многие session экземпляры существуют в данный момент времени. После завершения они будут автоматически освобождать ресурсы (из-за использования shared_ptr<session>).

Выполнение запросов последовательно

Чтобы показать точку зрения, вот модифицированная версия, которая принимает on_completion_ Обработчик сеанса:

std::function<void()> on_complete_;

// Resolver and stream require an io_context
template <typename Handler>
explicit
session(boost::asio::io_context& ioc, ssl::context& ctx, Handler&& handler)
: resolver_(ioc)
, stream_(ioc, ctx)
, on_complete_(std::forward<Handler>(handler))
{
}

~session() {
if (on_complete_) on_complete_();
}

Теперь вы можете переписать основную логику программы как асинхронную операцию цепь:

struct Tester {
boost::asio::io_context ioc;
boost::optional<boost::asio::io_context::work> work{ioc};
std::thread t { io_context_runner{ioc} };

ssl::context ctx{ssl::context::sslv23_client};

Tester() {
load_root_certificates(ctx);
}

void run(int remaining = 1) {
if (remaining <= 0)
return;

auto s = std::make_shared<session>(ioc, ctx, [=] { run(remaining - 1); });
s->run("127.0.0.1", "443", "/BBB/http_client_async_ssl.cpp", 11);
}

~Tester() {
work.reset();
if (t.joinable()) t.join();
}
};

int main(int argc, char *argv[]) {
Tester tester;
tester.run(argc>1? atoi(argv[1]):1);
}

С этой программой (Полный код на Coliru), мы получаем гораздо более стабильные результаты:

  • 1 запрос:

    введите описание изображения здесь

  • 100 запросов:

    введите описание изображения здесь

  • 1000 запросов:

    введите описание изображения здесь

Восстановление пропускной способности

Ну, это слишком консервативно, отправка много запросы могут стать очень медленными. Как насчет немного параллелизм? Легко:

int main(int argc, char *argv[]) {
int const total      = argc>1? atoi(argv[1]) : 1;
int const concurrent = argc>2? atoi(argv[2]) : 1;

{
std::vector<Tester> chains(concurrent);

for (auto& chain : chains)
chain.run(total / concurrent);
}

std::cout << "All done\n";
}

Это все! Теперь мы можем иметь concurrent обслуживание отдельных цепочек исполнений ~ общее количество запросов. Смотрите разницу во времени выполнения:

$ time ./sotest 1000
All done

real    0m53.295s
user    0m13.124s
sys 0m0.232s
$ time ./sotest 1000 10
All done

real    0m8.808s
user    0m8.884s
sys 0m1.096s

С использованием памяти продолжает выглядеть здоровым:

введите описание изображения здесь

2

Другие решения

Других решений пока нет …