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    KVM虚拟化CPU技术总结

    KVM虚拟化CPU技术总结 一 NUMA技术介绍 NUMA是一种解决多CPU共同工作的技术方案,我们先回顾下多CPU共同工作的技术架构历史。多CPU共同工作主要有三种架构,分别是SMP MPP NUMA架构。SMP MPP NUMA 都是为了解决多CPU共同工作的问题。 早期的时候,每台服务器都是单CPU,随着技术发展,出现了多CPU共同工作的需求,最早的多CPU技术是SMP。 SMP 多个CPU通过一个总线访问存储器,因此SMP系统有时也被称为一致存储器访问(UMA)结构体系,一致性意指无论在什么时候,处理器只能为内存的每个数据保持或共享唯一一个数值。 SMP的缺点是可伸缩性有限,因为在存储器接口达到饱和的时候,增加处理器并不能获得更高的性能,因此SMP方式支持的CPU个数有限。 MPP MPP模式则是一种分布式存储器模式,能够将更多的处理器纳入一个系统的存储器。一个分布式存储器模式具有多个节点,每个节点都有自己的存储器,可以配置为SMP模式,也可以配置为非SMP模式。单个的节点相互连接起来就形成了一个总系统。MPP可以近似理解成一个SMP的横向扩展集群,MPP一般要依靠软件实现。 NUMA 每个处理器有自己的存储器,每个处理器也可以访问别的处理器的存储器。 NUMA-Q 是IBM最早将NUMA技术应用到i386上的商业方案,可以支持更多的x86 CPU一起工作。

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    MPP架构与Hadoop架构是一回事吗?

    计算机领域的很多概念都存在一些传播上的“谬误”。MPP这个概念就是其中之一。它的“谬误”之处在于,明明叫做“Massively Parallel Processing(大规模并行处理)”,却让非常多的人拿它与大规模并行处理领域最著名的开源框架Hadoop相关框架做对比,这实在是让人困惑——难道Hadoop不是“大规模并行处理”架构了?很多人在对比两者时,其实并不知道MPP的含义究竟是什么、两者的可比性到底在哪里。实际上,当人们在对比两者时,与其说是对比架构,不如说是对比产品。虽然MPP的原意是“大规模并行处理”,但由于一些历史原因,现在当人们说到MPP架构时,它们实际上指代的是“分布式数据库”,而Hadoop架构指的则是以Hadoop项目为基础的一系列分布式计算和存储框架。不过由于MPP的字面意思,现实中还是经常有人纠结两者到底有什么联系和区别,两者到底是不是同一个层面的概念。这种概念上的含混不清之所以还在流传,主要是因为不懂技术的人而喜欢这些概念的大有人在,所以也并不在意要去澄清概念。“既然分布式数据库是MPP架构,那么MPP架构就等于分布式数据库应该也没什么问题吧。”于是大家就都不在意了。不过,作为一个技术人员,还是应该搞清楚两种技术的本质。本文旨在做一些概念上的澄清,并从技术角度论述两者同宗同源且会在未来殊途同归。

    03

    面试官: ClickHouse 为什么这么快?

    这两种方法中,并没有哪一种严格地比另一种好。运行时代码生成可以更好地将多个操作融合在一起,从而充分利用 CPU 执行单元和流水线。矢量化查询执行不是特别实用,因为它涉及必须写到缓存并读回的临时向量。如果 L2 缓存容纳不下临时数据,那么这将成为一个问题,如果我们要尽量使块的大小足够小,从而 CPU 缓存能够容纳下临时数据。在这个假设下,与其他计算相比,读写临时数据几乎是没有任何开销的(相比后者优点:拆分流水线使得中间数据缓存、获取同时运行的类似查询的中间数据以及相似查询的流水线合并等功能很容易实现,并且矢量化查询执行更容易利用 CPU 的 SIMD 功能)。论文表明,将两种方法结合起来是更好的选择,clickhouse 使用了矢量化查询执行,同时初步提供了有限的运行时动态代码生成。

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    领券