nodelet時のメッセージ送受信の速度について

[Kenta Yonekura]

皆様

いつもお世話になっております。米倉です。

ノードをC++以外で書くなんてありえない！nodeletして、shared_ptrして、
メッセージをゼロコピーしないと、ROSで実効速度なんか出やしない！！と
webのどこかで見かけたので、ぬるま湯Pythonに頼りきりだった自分も
しぶしぶnodeletを勉強し始めました。

しかしふと、そう言っても、メッセージ送受信ってどれくらい早くなるのか
気になったので、速度を計測するパッケージを作ってみました。
https://github.com/yoneken/measure_message_passing

上記のパッケージで、
1. １つのノード内
2. 1つのノード内 shared_ptr渡し
3. 2つのノード間
4. 2つのノード間 shared_ptr渡し
5. 2つのnodelet間
6. 2つのnodelet間 shared_ptr渡し
の６条件で速度を比較してみました。

期待した速度の結果としては、 1,3,4,5 << 2,6 といったものだったのですが、
実際は、 3,4 < 5,6 < 1,2 となってしまい、shared_ptrの効果が全く出ませんでした。
また、速度差としてもそこまで大きなものではありませんでした。
詳細な速度検証結果を以下のURLに記載しています。
https://github.com/yoneken/measure_message_passing/blob/master/README.md

この結果の理由として、
・そもそも私のnodeletの実装及びshared_ptrの使い方が間違っている
・最近、nodeletの実装が変わった
などの理由が考えられるのですが、いかがでしょうか？
詳しい方にアドバイスいただければ幸いです。

よろしくお願い致します。

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[Takashi Ogura]

全然詳しくないですが、普通ノードレットはサイズの大きいメッセージに対してやるものです。

サンプルはサイズが小さいですよね。

画像とか、メッセージサイズを大幅に変えてやってみたらどうなりますかね〜。（今の100倍、1000倍、100000倍とか）

2016/10/31 16:44 "Kenta Yonekura" <mill...@gmail.com>:

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[Yukihiro Saito]

米倉さん

はじめまして。斉藤です。

（間違った情報を載せていたらすいません）

トピック通信において、ローカルホスト内のsocket通信によるデータコピーが占める割合は状況によると思いますが、5~20%程度だったと記憶しています。

その他はシリアライズ・デシリアライズの処理であり、これらが大部分を占めています。

今回の例では、メッセージのサイズが小さすぎたためシリアライズ・デシリアライズの処理がほぼほぼ0であり、良い結果がでていないものと思われます。

小倉さんと同じ回答になりますが、512KB～数MBの通信が発生する画像や点群で試すのが良いと思います。

トピック通信はshared_ptrで同一プロセス（≒ノード）で通信をした場合、intra通信扱いになりメッセージのシリアライズ・デシリアライズがなくなる+ゼロコピーとなります。

※nodeletは複数のノードの処理を1プロセス内で処理する。

そのため、期待される速度の結果としては、3=4<1=6となると思っています（2,3に関しては内部でshared_ptr渡しているかもしれないので私は分かりません）。

よろしくお願い致します。

2016年10月31日月曜日 22時21分47秒 UTC+9 Takashi Ogura:

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[Kenta Yonekura]

小倉さん、斉藤さん

米倉です。コメントありがとうございます。

お二方のアドバイスを元に、メッセージのサイズを約2MBの画像にしてみました。
https://github.com/yoneken/measure_message_passing

こちらで再実験したところ、速度は 4,3<<2,1,5,6 という順番になりました。
この結果から、ノード内（nodelet含む）であれば速度は上がるが、shared_ptrの
結果はよくわからないということが言えるかと思います。

ところが、実験をしている間に、
https://github.com/yoneken/measure_message_passing/blob/master/src/MeasureTime.cpp#L32
の部分にcoutを入れたところ、shared_ptrにしてもしなくても、出力を吐いたので、
明示的にshared_ptrにしなくても、勝手にshared_ptrでやりとりをされているのかもしれません。

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> このメールは Google グループのグループ「ROS JAPAN Users Group」に登録しているユーザーに送られています。

[Kenta Yonekura]

皆さま

いつもお世話になっております．米倉です．

以前に報告させていただいたこちらの事象につきまして，自分の実装ミスが見つかり

想定されるとおりの結果が出るようになりましたので報告します．

以前，

ところが、実験をしている間に、
https://github.com/yoneken/measure_message_passing/blob/master/src/MeasureTime.cpp#L32
の部分にcoutを入れたところ、shared_ptrにしてもしなくても、出力を吐いたので、
明示的にshared_ptrにしなくても、勝手にshared_ptrでやりとりをされているのかもしれません。

と書いていたのですが，この挙動がやはり気になり，shared_ptrで受け取る関数を削除して

ビルドし実験してみたら，やはりNodelet+shared_ptrが一番速いという結果となりました．

それまで実験のため，subscribeする関数について，普通の型とshared_ptrにした型の

2つを同じ名前でオーバーロードで実装していたのですが，

こうすると普通の型で渡そうとしても，なぜか勝手にshared_ptrで渡されてしまい，

思ったとおりの結果が出ないようです．

ROSの機能なのかC++の機能なのかコンパイラの機能なのか，shared_ptrによる

ゼロコピーが可能な場合は，できるだけ自動でゼロコピーになるようになっているようです．

メッセージ送受信の速度については，QiitaのROSアドベントカレンダーのほうに結果をまとめた

記事を書きましたので，そちらもよろしければご参照ください．

http://qiita.com/yoneken/items/9cec185c6e5fefeae47a

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2016/11/01 16:05、Kenta Yonekura <mill...@gmail.com> のメール：