¿Podemos duplicar el rendimiento del cliente HTTP?

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El cliente HTTP de Node.js es una parte fundamental de cualquier aplicación, sin embargo, muchos piensan que no se puede mejorar. Tomé esto como un desafío y ahora estoy listo para presentar un nuevo cliente HTTP para Node.js, undici, que duplica el rendimiento de tu aplicación. La historia detrás de esta mejora comienza con el nacimiento de TCP/IP y está arraigada en una de las limitaciones fundamentales de las redes: el bloqueo de cabeza de línea (HOL blocking). El bloqueo de cabeza de línea es uno de esos temas que los desarrolladores ignoran felizmente y, sin embargo, afecta profundamente la experiencia de tiempo de ejecución de las aplicaciones distribuidas que construyen todos los días. Undici es un cliente HTTP/1.1 que evita el bloqueo de cabeza de línea utilizando keep-alive y pipelining, lo que resulta en una duplicación del rendimiento de tu aplicación.

This talk has been presented at Node Congress 2021, check out the latest edition of this JavaScript Conference.

FAQ

Matteo Collina es un arquitecto de software, consultor, director técnico en NearForm y parte del comité técnico de Node.js. Es co-creador del framework web Fastify y de PinnoLogger, y también se destaca por tener aproximadamente 6 mil millones de descargas en NPM durante el año 2020.

Fastify es un servidor web y marco de trabajo muy rápido para Node.js, diseñado para construir aplicaciones pequeñas y grandes. Es efectivo tanto para monolitos como para microservicios, ofreciendo un rendimiento optimizado y eficiente.

Los microservicios son una forma de estructurar sistemas donde diferentes equipos mantienen diferentes partes del sistema de forma independiente. Esto ayuda a escalar los equipos y a evitar superposiciones en el trabajo, mejorando la gestión y la eficiencia del desarrollo.

Keep-Alive es una función en HTTP 1.1 que permite reutilizar una conexión TCP existente para múltiples solicitudes HTTP, en lugar de abrir una nueva conexión para cada solicitud. Esto mejora significativamente la eficiencia y el rendimiento de las aplicaciones al reducir la latencia y el uso de recursos.

En Node.js, el rendimiento HTTP puede mejorarse utilizando técnicas como Keep-Alive para reutilizar conexiones y la canalización HTTP 1.1, que permite enviar múltiples solicitudes antes de recibir las respuestas anteriores. Estas técnicas optimizan la utilización de la red y reducen la latencia.

Undici es un cliente HTTP para Node.js diseñado desde cero utilizando funciones internas de Node Core. Ofrece un rendimiento superior al cliente HTTP de Node Core, especialmente cuando se activa la canalización, proporcionando hasta 3 veces más rendimiento.

Los agentes HTTP y HTTPS son cruciales para gestionar conexiones de red en un sistema distribuido. Permiten mantener múltiples solicitudes y conexiones de manera eficiente, lo que es esencial para minimizar la sobrecarga y mejorar la respuesta de las aplicaciones.

Matteo Collina
Matteo Collina
20 min
24 Jun, 2021

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Video Summary and Transcription
La charla de hoy trata sobre los clientes HTTP, servidores, microservicios y la maximización del rendimiento en Node.js. Cubre temas como TCP, latencia, HTTP Keep-Alive, pipelining, el bucle de eventos de Node.js, tiempos de espera e introduce la biblioteca Undici. El orador enfatiza la importancia de reutilizar conexiones, minimizar el bloqueo y utilizar benchmarks para medir el impacto en el rendimiento. Undici se destaca como un nuevo cliente para Node.js que elimina la necesidad de múltiples agentes y ofrece opciones de configuración fáciles.

1. Introducción a HTTP y Node.js

Short description:

Hoy voy a hablar sobre clientes HTTP, servidores y cómo mejorar el rendimiento de nuestro cliente HTTP en Node.js. Tengo un buen entendimiento de las necesidades de los usuarios y mantengo Node.js. Como parte de mi trabajo, trabajo con servidores en la nube y tengo experiencia en la construcción de aplicaciones rápidas y escalables en Node.js. También soy coautor de Fastify.

Hola a todos. Soy Matteo Collina y hoy voy a hablarles sobre HTTP. clientes, servidores, tal vez microservicios un poco, y cómo podemos duplicar o incluso triplicar el rendimiento de nuestro cliente HTTP en Node.js.

Primero, un poco sobre mí, soy Matteo Collina. Soy parte del comité técnico de Node.js. Soy el co-creador del framework web FASTI5 y PinnoLogger. Soy arquitecto de software y consultor de profesión, y, ya saben, soy director técnico en NearForm. Síganme en Twitter en Matteo Collina.

Así que un par de notas. También tengo tal vez 6 mil millones de descargas en NPM durante todo el 2020. No sé. Me quedé totalmente asombrado por esto. Tal vez sé de lo que estoy hablando, tal vez no. Tú decides lo que quieras creer.

Entonces, lo que hago normalmente es ayudar a las empresas a construir aplicaciones rápidas y escalables en Node.js. Esto es una de las cosas clave de lo que hago como parte de mi trabajo. También soy parte de los mantenedores de Node.js y una parte clave de su ecosistema con 6 mil millones de descargas al año. Probablemente tengo una buena comprensión de las necesidades de nuestros usuarios y de lo que se quejan, y así sucesivamente. Necesito equilibrar todo el tiempo esas dos cosas. Por un lado, ayudar a nuestros clientes y por otro lado, mantener Node.js. Esto me da mucha perspectiva sobre lo que puedo hacer, lo que necesito hacer para el desarrollo de aplicaciones en Node.js si es un ecosistema. Así que las dos partes de mi trabajo se refuerzan mutuamente hasta cierto punto.

Como parte de mi trabajo, la mayor parte del tiempo trabajo con servidores en la nube. Entonces hay un cliente, típicamente un navegador web o una aplicación móvil que se comunica con la nube y, específicamente, con un servidor, que puede ser múltiples instancias, pero sigue siendo lo mismo que se ejecuta. Es lo que llamamos un monolito en este momento. Saben, también escribí— Como dije, soy coautor de Fastify, así que aquí va un poco de publicidad. Usen esta cosa. En realidad funciona muy bien. Esta tarea no está actualizada. Ah, lo siento.

2. Introducción a Microservicios y Node Core HTTP

Short description:

Esta parte discute el uso de un servidor web rápido y un marco de trabajo para Node.js, que es adecuado para construir aplicaciones pequeñas y grandes, incluyendo monolitos y microservicios. El orador destaca la necesidad de los microservicios para escalar equipos y evitar responsabilidades superpuestas. También abordan el problema de la comunicación excesiva en los sistemas de microservicios y enfatizan la importancia de la comunicación entre los microservicios. El orador luego presenta el Node Core HTTP como el enfoque de la presentación, explicando su papel como respaldo para los clientes HTTP populares. Discuten el proceso de creación de un socket TCP y la latencia potencial involucrada. Además, mencionan el concepto de la ventana de congestión para los nuevos sockets.

Entonces, básicamente, este es un servidor web muy rápido, un marco de trabajo para Node.js. Puedes construir aplicaciones pequeñas y grandes con esto, y funciona muy bien tanto para monolitos como para microservicios.

Ahora, ¿por qué necesitarías microservicios? Porque necesitas escalar equipos. Los microservicios son una forma clara de escalar equipos para que puedas tener diferentes equipos que mantengan diferentes partes de tu sistema y evitar que se superpongan entre sí. Es realmente genial.

Sin embargo, uno de los problemas de los sistemas de microservicios es su comunicación excesiva. De hecho, todos los microservicios se comunican mucho entre sí, y necesitas llamar a datos que son administrados por otros microservicios. Así que hay mucha comunicación entre los diversos microservicios. A veces, alguien lo llama una malla de microservicios. Y en lo que nos vamos a enfocar la mayor parte del tiempo en esta presentación es en este enlace entre microservicios. He estado investigando este problema durante tres, cuatro, cinco años, algo así. Ha estado madurando en mi cabeza durante algún tiempo.

Puedes tener un servidor HTTP con todo, todos pueden trabajar, incluso los más básicos. Así que consideremos un servidor muy simple en el que simplemente hacemos un pequeño tiempo de espera de un milisegundo. Muy simple. Esto simula una base de datos muy rápida que siempre nos responde con `hola mundo` en un milisegundo. Es genial. Y un cliente HTTP, el Node Core HTTP. ¿Por qué nos enfocamos solo en el Node Core HTTP? Bueno, porque Axios, Node fetch, request got, todos lo usan como respaldo. Es genial. Y cada vez que haces esas cosas que estamos haciendo, ya sabes, crean un socket TCP.

Entonces, básicamente, cuando abres un socket TCP, necesitas hacer un pequeño baile. Esto suele ser una ronda completa para establecerlo, lo cual es bastante, ¿vale? Porque, ya sabes, dependiendo de la latencia, la distancia física entre los dos, incluso puede llevar algo de tiempo. Puede ser de 10, 20 milisegundos, algo así. Estamos hablando de números muy pequeños. Pero recuerda, tal vez tienes 200 milisegundos para responder a tu cliente o tal vez 400, lo que quieras. Pero, ya sabes, cuantas más esperanzas hagas, mayor será tu latencia. Así que no quieres perder tiempo porque no has... Una vez que se ha establecido el 3NShake, ni siquiera has transferido ningún dato, ¿verdad? Solo has creado el socket. Ten en cuenta que si estás utilizando TLS o SSL, lleva aún más tiempo. Pero eso no es todo, porque una vez que creas un socket TCP, de hecho, hay un concepto que se llama ventana de congestión, que se considera lento al principio para los sockets nuevos establecidos.

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