基於使用者緩衝區傳輸檔案時,過多的記憶體拷貝與上下文切換次數會降低效能。零拷貝技術在核心中完成記憶體拷貝,天然降低了記憶體拷貝次數。它通過一次系統呼叫合併了磁碟讀取與網路傳送兩個操作,降低了上下文切換次數。尤其是,由於拷貝在核心中完成,它可以最大化使用 socket 緩衝區的可用空間,從而提高了一次系統呼叫中處理的資料量,進一步降低了上下文切換次數。
零拷貝技術基於 pagecache,而 pagecache 快取了最近訪問過的資料,提公升了訪問快取資料的效能,同時,為了解決機械磁碟定址慢的問題,它還協助 io 排程演算法實現了 io 合併與預讀(這也是順序讀比隨機讀效能好的原因),這進一步提公升了零拷貝的效能。幾乎所有作業系統都支援零拷貝,如果應用場景就是把檔案傳送到網路中,那麼我們應當選擇使用了零拷貝的解決方案。
不過,零拷貝有乙個缺點,就是不允許程序對檔案內容作一些加工再傳送,比如資料壓縮後再傳送。另外,當 pagecache 引發負作用時,也不能使用零拷貝,此時可以用非同步 io+ 直接 io 替換。我們通常會設定乙個檔案大小閾值,針對大檔案使用非同步 io 和直接 io,而對小檔案使用零拷貝。事實上 pagecache 對寫操作也有很大的效能提公升,因為 write 方法在寫入記憶體中的 pagecache 後就會返回,速度非常快,由核心負責非同步地把 pagecache 重新整理到磁碟中,這裡不再展開。
如何高效傳輸檔案之零拷貝
pagecache 磁碟快取記憶體 大檔案零拷貝下的問題 非同步io 直接io 總結磁碟是主機中最慢的硬體,往往是效能的瓶頸,優化它能獲得立竿見影的效果。針對磁碟的優化技術有零拷貝 直接io 非同步io等 主要目的是為了降低時延 提公升作業系統的吞吐量,圍繞著核心的磁碟快取記憶體 pagecache...
零拷貝 如何高效的通過網路傳輸檔案
假如要傳輸320mb的檔案,那麼你可能會在應用程式分配32kb的記憶體空間,然後呼叫read函式從檔案中讀出32位元組,最後呼叫write函式通過網路發生出去,其流程如下圖所示。這種方式非常低效,主要有如下的原因 1 至少經歷了4萬次使用者態與核心態的上下文切換。因為每處理32kb的訊息,就需要一次...
零拷貝 高效地傳輸檔案
基於使用者緩衝區傳輸檔案時,過多的記憶體拷貝與上下文切換次數會降低效能。零拷貝技術在核心中完成記憶體拷貝,天然降低了記憶體拷貝次數。它通過一次系統呼叫合併了磁碟讀取與網路傳送兩個操作,降低了上下文切換次數。尤其是,由於拷貝在核心中完成,它可以最大化使用 socket 緩衝區的可用空間,從而提高了一次...