一般再管理一台服务器时,需要考虑的是CPU个数、内存大小、硬盘容量。
对于CPU的使用,内存的使用,程序员也许知道如何控制,比如:怎么避免CPU利用率一直过高,怎么避免内存占用一直过高的问题。但是对于磁盘,会有什么问题?除非磁盘由于时间久了,存储了很多数据,导致磁盘空间不足了。那么另外一个问题就是:性能。怎么才能提高磁盘读写的性能?
通常来说,通过网络向另一台服务发起请求时,这就涉及到了网络IO。那么,就存在一个 如果提高网络IO的性能?
因此,再编写程序时,除了要考虑CPU、内存这两大要点外,还要考虑 磁盘的操作、网络的操作。
磁盘IO
磁盘IO 就是 从磁盘中读取数据、将数据写入磁盘。
计算机系统中使用硬盘存储数据,但是关于硬盘,由于跟编程相关性不高,所以,对硬盘方面的知识是比较缺乏的。 但是对硬盘的了解,往往可以帮助理解一些框架的设计思想。
众所周知,硬盘的读写速度是很慢的,当然,这里是指机械硬盘,在读取或写入数据时,由于寻道、盘片旋转等机械运动,导致耗时是比较长的。特别是寻道。有一种情况,磁盘的性能比内存要高,那就是 顺序写。
操作系统也为了减少磁盘IO的操作,在文件系统中,每次操作磁盘的最小单位是按块的,而每个块大小包含磁盘若干个扇区。
同时,操作系统 利用 页缓存 来 缓存预读的磁盘数据,并且对磁盘数据的操作也是在页缓存中直接操作的,再某个时机下,再将页缓存中的数据写入磁盘。
同时,还有 mmap技术。
网络IO
网络IO就是从网卡中读取数据、将数据写入网卡
一般来说,网卡数据读取到内存、内存数据写入到网卡,在传统的IO操作中,需要多次的系统调用、内核态的切换、数据在内核态和用户态内存中的Copy等,这些操作 无疑 降低了网络IO的性能。为此:操作系统提供了一种零拷贝技术。使用零拷贝技术,数据可以不用来回多次赋值,系统调用次数也降低了,从而提高了网络IO的性能。
总而言之,在将其他设备的数据 读取到 内存中,会由于客观的因素导致性能很慢,而在硬件/操作系统层面,也为了解决 慢的问题 做了很多技术。这些都是由硬件或者操作系统提供的功能,作为程序员,只是使用方。了解这些底层的知识,能够写出更好的代码来。