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Day 14: 进程 CPU 绑定实验 (Process CPU Binding Experiments) ​

所属阶段：阶段 5 — 深入 NUMA

今日目标 ​

用 taskset 和 numactl 做进程 CPU 绑定实验，对比"不绑核"、"同 NUMA 绑核"、"跨 NUMA 绑核"三种模式的性能差异。

实验设计 ​

实验配置问题
基线不绑核，Linux 调度器自由调度CPU 迁移影响 cache
同节点绑核taskset -c 0-3 + 内存也在 Node0预期性能最佳
跨节点绑核进程跑在 Node0，但内存分配在 Node1预期延迟恶化

实验步骤 ​

实验 1: 基线（不绑核） ​

bash
./echo-server --port 9090 --workers 4 &
./echo-client --server 127.0.0.1 --port 9090 --conn 10000 --mode long --duration 60

实验 2: 同 NUMA 节点绑核 ​

bash
# 把 server 所有 worker 绑在 Node0
numactl --cpunodebind=0 --membind=0 ./echo-server --port 9090 --workers 4 &
./echo-client --server 127.0.0.1 --port 9090 --conn 10000 --mode long --duration 60

实验 3: 跨 NUMA 节点（错配） ​

bash
# 进程跑在 Node0，但内存分配在 Node1
numactl --cpunodebind=0 --membind=1 ./echo-server --port 9090 --workers 4 &
./echo-client --server 127.0.0.1 --port 9090 --conn 10000 --mode long --duration 60

观测指标 ​

bash
# CPU 分布
mpstat -P ALL 1

# NUMA 状态
numastat -p $(pidof echo-server)

# 延迟
# 记录客户端 P50/P99

预期结果 ​

实验QPSP99 延迟numa_miss/s
不绑核基线基线少量
同节点▲ 高于基线▼ 低于基线≈ 0
跨节点▼ 明显低于基线▲ 显著高于基线大量

关键指标记录 ​

实验QPSP99numa_miss结论
基线待记录待记录待记录
同节点待记录待记录待记录
跨节点待记录待记录待记录

一句话总结：三种模式的实际数据最能说明问题——同节点绑核是最优的，跨节点错配是最差的，不绑核处于中间。这个实验让你亲眼看到 NUMA 带来的性能差异，而不只是纸面上的理论。