MCP Wasm Profiling

EdgeAgent WASM分析

用于细分和测量MCP Tool在WASM环境中运行时间的配置文件工具。

目的

CCGrid-2026论文的MCP Tool性能测量：

• 冷启动与热启动 分离测量
• 分解运行时间：T_io、T_serialize、T_compute
• 按节点比较：设备rpi、边缘nuc、边缘orin、云

测量项目

T_exec = T_cold + T_io + T_serialize + T_compute

Where:
- T_cold: WASM 모듈 로드 + 초기화 (warm이면 ≈ 0)
- T_io: 파일/네트워크 I/O 시간
- T_serialize: JSON-RPC 파싱 + 응답 직렬화
- T_compute: 순수 연산 시간

目录结构

EdgeAgent-wasm-profiling/
├── README.md                    # 이 파일
├── docs/
│   └── methodology.md           # 측정 방법론 상세
├── scripts/
│   ├── measure_tools.py         # 메인 측정 스크립트
│   ├── analyze_results.py       # 결과 분석
│   └── setup_test_data.sh       # 테스트 데이터 준비
├── test_data/                   # 테스트용 파일들
│   ├── files/                   # 텍스트/JSON 파일
│   └── images/                  # 이미지 파일
├── results/                     # 측정 결과 (노드별)
│   ├── device-rpi/
│   ├── edge-nuc/
│   ├── edge-orin/
│   └── cloud/
└── wasm_modules/                # WASM 바이너리 (빌드 후 복사)

前提条件

所有节点都需要

• Python 3.8+
• 是时候了(curl https://wasmtime.dev/install.sh -sSf | bash)

构建WASM模块（在开发机器上）

cd ~/EdgeAgent/wasm_mcp
cargo build --target wasm32-wasip2 --release

用法

1.存储库克隆（在每个节点上）

git clone  ~/EdgeAgent-wasm-profiling
cd ~/EdgeAgent-wasm-profiling

2.准备测试数据

./scripts/setup_test_data.sh

3.复制WASM模块

# 빌드된 WASM 모듈을 wasm_modules/ 디렉토리에 복사
cp ~/EdgeAgent/wasm_mcp/target/wasm32-wasip2/release/*.wasm ./wasm_modules/

4.运行测量

# 모든 tool 측정
python3 scripts/measure_tools.py

# 특정 tool만 측정
python3 scripts/measure_tools.py --tool read_file

# Cold start만 측정
python3 scripts/measure_tools.py --mode cold

# Warm start만 측정
python3 scripts/measure_tools.py --mode warm

5.结果分析

python3 scripts/analyze_results.py

测量方式

Cold Start测量

每次运行创建一个新的wasmtime进程：

wasmtime run --dir=/tmp tool.wasm < request.json

Warm Start测量（连续运行）

在同一进程中处理多个请求（HTTP模式）：

# HTTP 서버 모드로 실행
wasmtime run --dir=/tmp tool-http.wasm &
curl -X POST http://localhost:8080 -d @request.json

时间分解

1. 外部测量：总运行时间（wall clock）
2. 内部测量：在Tool中分离I/O、serialize和compute

- 响应 _timing 包括字段

输出格式

测量结果JSON

{
  "tool_name": "read_file",
  "node": "edge-nuc",
  "mode": "cold",
  "input_size": 52428800,
  "output_size": 52521119,
  "runs": 5,
  "timing": {
    "total_ms": 14289.5,
    "cold_start_ms": 50.2,
    "io_ms": 14100.0,
    "serialize_ms": 89.3,
    "compute_ms": 50.0
  },
  "measurements": [14312, 14256, 14289, 14301, 14290]
}

参考

• 荧光闪烁논문:“WebAssembly作为无服务器运行时的性能特征”
• MCP（模型上下文协议）：https://modelcontextprotocol.io/

相关文件

• WASM MCP服务器： ~/EdgeAgent/wasm_mcp/
• 现有测量结果： ~/final_result_for_scheduling/node-exectime-inputsize/