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深度剖析 Kafka Producer 的缓冲机制【图解 + 源码分析】

中提到了缓冲,后面再经过一番阅读源码后,发现了这个缓冲设计的很棒,被它的设计思想优雅到了,所以忍不住跟大家继续分享一波。...在新版的 Kafka Producer 中,设计了一个消息缓冲,在创建 Producer 时会默认创建一个大小为 32M 的缓冲,也可以通过 buffer.memory 参数指定缓冲的大小,同时缓冲被切分成多个内存...前面说过了,缓冲在设计逻辑上面被切分成一个个大小相等的内存,当消息发送完毕,归还给缓冲不就可以避免被回收了吗?...这篇文章当中也提到了,当缓冲的内存用完后,消息追加调用将会被阻塞,直到有空闲的内存。 阻塞等待的逻辑是怎么实现的呢?...,则将其清空后添加到缓冲的 free 中,即将其归还给缓冲,避免了 JVM GC 回收该内存

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缓冲 buffer pool的解释

缓冲(buffer pool)是一种降低磁盘访问的机制缓冲通常以·页(page)·为单位缓存数据; 缓冲的常见管理算法是LRU,memcache,OS,InnoDB都使用了这种算法; InnoDB...1.磁盘访问按页读取能够提高性能,所以缓冲一般也是按页缓存数据; 2.预读机制启示了我们,能把一些“可能要访问”的页提前加入缓冲,避免未来的磁盘IO操作; 2.3 InnoDB是以什么算法,来管理这些缓冲页呢...链表中 3.mysql后台线程也会定时把lru冷数据区尾部的缓存页刷,清空;定时把flush链表中的缓存页刷,清空,加入到free链表中 链表上除了描述信息,还有一个基础节点,存储了free链有多少个描述信息...,也就是需要刷的缓存页,如果更新了缓存页,会把该缓存页加入到flush链表中 和free链表一样,也有一个基础结点,链接首尾结点,并存储了有多少个描述信息 最后要把flush链表上结点对应的缓存页刷...”机制解决缓冲污染问题 MySQL缓冲加入了一个“老生代停留时间窗口”的机制: 假设T=老生代停留时间窗口; 插入老生代头部的页,即使立刻被访问,并不会立刻放入新生代头部;短时间内被大量加载的页,并不会立刻插入新生代头部

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MySQL的内存结构与物理结构

redo log都是先写到日志缓冲内(redo log buffer),然后在写入日志文件,根据 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数可以设定缓冲写到磁盘的机制。...缓冲的数据一般按照页格式,每个页包含多行数据,缓冲可以看成是页面链表,并且使用LRU(last recent used)算法,来管理缓冲的数据列表。...MySQL提供了多个关于缓冲的配置参数, innodb_buffer_pool_instances 与 innodb_buffer_pool_size 配置缓冲的实例和缓冲大小:通过配置多个缓冲可以减少不同线程的竞争...innodb_buffer_pool_chunk_size 配置缓冲大小:当增加或减少innodb_buffer_pool_size时,操作以形式执行,大小由此参数决定,默认为128M。...InnoDB事务的特性; 缓冲、索引等机制的引入提升MySQL性能; 由redo log、binlog,错误日志来实现数据库故障恢复、备份和异常情况的记录。

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容器的存储和网络开源方案该咋选?

根据Linux基金会公布的数据,目前:能够支持K8S的开源、分布式SDS项目,Ceph和GlusterFS排名是很靠前的。...手动和静态预先支持,空间分配低效,容器级别安全性有待提升 普遍使用的,易于设置PoC,易于理解 支持ReadWriteOnce和ReadWriteMany 高可用 Ceph系统提供了对象、、...可以动态增加或缩减数据存储,依赖于存储硬件 caching/分层存储能力 支持,比如:ssd组成的缓冲层(IO性能要求高的应用)而相对低速、便宜的设备,作为经济存储层(IO性能要求低) 支持,比如...:ssd组成的缓冲层(IO性能要求高的应用)而相对低速、便宜的设备,作为经济存储层(IO性能要求低) 支持,依赖于存储硬件 安装和管理 安装简单,维护较复杂 安装、维护简单 安装、维护简单 故障恢复...对比项 Openshift SDN Calico Contive 实现机制 基于OVS bridge vxlan 基于BGP的三层交换 基于OVS的2层交换,也支持BGP三层交换 网络模型 支持Kubernetes

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Linux】基础IO --- 内核级和用户级缓冲区、磁盘结构、磁盘的分治管理、block group组剖析…

当打印的字符串有\n时,满足行缓冲刷新策略,则会出现每隔1s,log.txt文件内容会多一行hello linux,因为循环10s,每次都会向log.txt文件中写一行hello linux,所以log.txt...512字节,在LInux中的文件类型有一种叫做设备类型,磁盘就是典型的设备文件。...我们的笔记本只有一硬盘,那些什么C、D、E等,都是一硬盘做出来的分区。 下图中的数据都是随便写的,是为了方便大家理解。 7....如果有个不想用了,可以格式化这个,格式化就是清空盘的所有数据,重写文件系统,Super Block超级保存一整个分区中的信息,例如区中有多少个组,起始组和结束组的地址是多少,使用的组有多少,没有被使用的组有多少...然而在linux上,我们一直使用的是文件名,而不是文件的inode。 目录也是一个文件,目录的数据放的就是目录下所有文件的文件名与inode和数据的映射关系。

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一、什么是Buffer Pool

在操作系统中,为了减少磁盘IO,引入了「缓冲」(buffer pool)机制。 MySQL作为一个存储系统,为提高性能,减少磁盘IO,同样具有「缓冲」(buffer pool)机制。...innodb 写操作,先把数据和日志写入 buffer pool 和 log buffer,再由后台线程以一定频率将 buffer 中的内容刷到磁盘,「这个刷机制叫做Checkpoint」。...---- 「Buffer Pool缓存表数据与索引数据,把磁盘上的数据加载到缓冲,避免每次访问都进行磁盘IO,起到加速访问的作用」。...Buffer Pool是一内存区域,是一种「降低磁盘访问的机制」。...,即每个buffer pool的大小为原来的一半) 「每个Buffer Pool的内存空间」 「单个缓冲实际占用内存空间 = 缓冲大小 ÷ 缓冲实例的个数,即」 : 「单个缓冲实际占用内存空间

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一文浅析内存管理机制

“本文主要介绍内存管理机制:物理内存与虚拟内存的关系,Linux内存管理机制,Python内存管理机制,Nginx内存管理机制,环形缓冲机制,以及TC-malloc内存分配器的Andriod管理机制的简单介绍...Linux内存管理机制 进程地址空间 进程地址空间分为内核空间(3G到4G)和用户空间(0到3G),如下图. ?...return arenaobj; } 内存全景图 ? 内存全景图 四. Nginx内存管理机制 在介绍Nginx内存管理之前,先参照Nginx实现一个简单的内存,结构图如下: ?...Ringbuffer环形缓冲机制 Ringbuffer的两个特性:1)先进先出;2)缓冲区用完,会回卷,丢弃久远数据,保存新数据。其结构如下图: ?...Andriod内存管理机制 分配机制: 为每一个进程分配一个合理大小的内存,保证每个进程能够正常运行,同时确保进程不会占用太多的内存;Andriod系统需要最大限度的让更多进程存活在内存中,以保证用户再次打开应用时减少应用的启动时间

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DMA与零拷贝

DMA 参与下的数据四次拷贝 DMA 技术很容易理解,本质上,DMA 技术就是我们在主板上放一独立的芯片。...在部分操作系统中,在 Direct I/O 模式下进行 write 系统调用能够确保文件数据落,但是文件元数据不一定落。...去拷贝数据的时候在指定的地址找不到内存页从而引发缺页错误,而页锁定的开销并不比 CPU 拷贝小,所以为了避免频繁的页锁定系统调用,应用程序必须分配和注册一个持久的内存,用于数据缓冲。...自缓存应用程序 对于某些应用程序来说,它会有它自己的数据缓存机制,比如,它会将数据缓存在应用程序地址空间,这类应用程序完全不需要使用操作系统内核中的高速缓冲存储器,这类应用程序就被称作是自缓存应用程序(...自缓存应用程序有可能会在多台主机之间共享一内存,那么自缓存应用程序就需要提供一种能够有效地将用户地址空间的缓存数据置为无效的机制,从而确保应用程序地址空间缓存数据的一致性。

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深入理解零拷贝技术

DMA 参与下的数据四次拷贝 DMA 技术很容易理解,本质上,DMA 技术就是我们在主板上放一独立的芯片。...在部分操作系统中,在 Direct I/O 模式下进行 write 系统调用能够确保文件数据落,但是文件元数据不一定落。...去拷贝数据的时候在指定的地址找不到内存页从而引发缺页错误,而页锁定的开销并不比 CPU 拷贝小,所以为了避免频繁的页锁定系统调用,应用程序必须分配和注册一个持久的内存,用于数据缓冲。...自缓存应用程序 对于某些应用程序来说,它会有它自己的数据缓存机制,比如,它会将数据缓存在应用程序地址空间,这类应用程序完全不需要使用操作系统内核中的高速缓冲存储器,这类应用程序就被称作是自缓存应用程序(...自缓存应用程序有可能会在多台主机之间共享一内存,那么自缓存应用程序就需要提供一种能够有效地将用户地址空间的缓存数据置为无效的机制,从而确保应用程序地址空间缓存数据的一致性。

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编程必备基础之操作系统

先让我们来看一个经典的问题:生产者-消费者问题 生产者-消费者问题:有一群生产者进程在生产产品,并将这些产品提供给消费者进程进行消费,生产者进程和消费者进程可以并发执行,在两者之间设置了一个具有n可缓冲区的缓冲...,需要额外的存储空间存储文件的链接顺序 隐式链接:隐式分配的下一个链接指向存储在当前内,隐式分配适合顺序访问,随机访问效率低,可靠性差,任何一个链接出问题都会影响整个文件 显示链接...每个文件拥有一个索引,记录所有信息,索引分配方式支持直接访问,文件较大时,索引分配方式具有明显优势 存储空间管理 空闲表:空闲区的分配与内存的分配相似,首次适应算法、循环适应算法等...,回收过程也与内存回收类似 空闲链表:空闲链表法把所有空闲区组成一个空闲链表,每个链表节点存储空闲和空闲的数目 位示图:位示图维护成本很低,可以非常容易找到空闲,位示图使用0/1比特位,占用空间小...专用缓冲区只适用于特定的IO进程,当这样的IO进程比较多时,对内存的消耗也很大,操作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区,称之为缓冲

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MySQL的零拷贝技术

从软件这一层来说,Buffer是设备的缓冲,Cache是文件系统的缓存。...以Linux为例,Buffer(Buffer Cache)以形式缓冲设备的操作,定时或手动的同步到硬盘,它是为了缓冲写操作然后一次性将很多改动写入硬盘,避免频繁写硬盘,提高写入效率。...MySQL 缓冲区设计MySQL 的缓冲区设计如下图所示:图片Figure1.MySQL 的缓冲区设计如上图所示,MySQL 在不同层次使用了与缓存机制不同的配套技术。...参数用于控制基于 Page Cache 的 Redo Log Buffer 的数据落机制2。...注意事项:使用 Page Cache 机制的数据刷机制,即使基于同步策略,即每次写操作都要求数据直接落,但在数据落之前,数据总是先要写于 Page Cache 中,再将 Page Cache 中的具体

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2023-2024年java八股文面试之一:数据库

图片  基本概念    :缓冲,简称BP。其作用是用来缓存表数据与索引数据,减少磁盘IO操作,提升效率。    ...作用: 在进行DML操作时,如果请求的辅助索引(二级索引)没有在缓冲池中时,并不会立刻将磁盘页加载到缓冲,而是在CB记录缓冲变更,等未来数据被读取时,再将数据合并恢复到BP中。    ...当要访问某个页时,如果不在Buffer Pool,需要把该页加载到缓冲,并且把该缓冲页对应的控制作为节点添加到LRU链表的头部。    ...由于MySQL中存在预读机制,很多预读的页都会被放到LRU链表的表头。如果这些预读的页都没有用到的话,这样,会导致很多尾部的缓冲页很快就会被淘汰。    ...(有点类似于ConcurrrentHashMap的分段加锁机制

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面试题:如何理解 Linux 的零拷贝技术?

为什么需要零拷贝 传统的 Linux 系统的标准 I/O 接口(read、write)是基于数据拷贝的,也就是数据都是 copy_to_user 或者 copy_from_user,这样做的好处是,通过中间缓存的机制...缺陷: 1)这种方法只能适用于那些不需要内核缓冲区处理的应用程序,这些应用程序通常在进程地址空间有自己的数据缓存机制,称为自缓存应用程序,如数据库管理系统就是一个代表。...的管道缓冲机制,所以,它的两个文件描述符参数中至少有一个必须是管道设备。...Fbuf 的思想是每个进程都维护着一个缓冲,这个缓冲能被同时映射到程序地址空间和内核地址空间,内核和用户共享这个缓冲,这样就避免了拷贝。 ?...缺陷: 1)管理共享缓冲需要应用程序、网络软件、以及设备驱动程序之间的紧密合作 2)改写 API ,尚处于试验阶段。

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计算机原理纲要总结

描述:在内存中设置缓冲区 例子:单缓冲机制、双向同时传送数据的双缓冲机制、多个设备共同使用的公用“缓冲机制 (二)设备分配 描述:在系统中设置“设备控制表”、“控制器控制表”等数据结构...和Releasebuf (三)进程之间的同步问题 Nexti赶上Nextg:输入速度>处理速度 Nextg赶上Nexti:处理速度>输入速度 四、缓冲 (一)缓冲的组成 专为生产者...-消费者设置的,包含一个管理数据结构和一组操作函数,管理多个缓冲区 包括空白缓冲队列、输入队列、输出队列 (二)Getbuf过程和Putbuf过程 设置MS(type)互斥访问缓冲队列和RS...(三)的回收 从盘号转换为行列号: i = (b-1) DIV n +1 j = (b-1) MOD n + 1 三、成组链接法 (一)空闲的组织 每组含有总数N和该组所有号记入前一组的第一个的...S.free(0)~S.free(99),这样各组第一个可链接成一条链 (二)空闲的分配与回收 当栈中空闲号已达100时,表示栈已满,便将先有栈中100个号记入新回收的中,将号作为新栈底

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腾讯三面:进程写文件过程中,进程崩溃了,文件数据会丢吗?

前几天,有位读者问了我这么个问题: 大概就是,进程写文件(使用缓冲 IO)过程中,写一半的时候,进程发生了崩溃,会丢失数据吗? 答案,是不会的。...因为进程在执行 write (使用缓冲 IO)系统调用的时候,实际上是将文件数据写到了内核的 page cache,它是文件系统中用于缓存文件数据的缓冲,所以即使进程崩溃了,文件数据还是保留在内核的 page...Linux 系统上供用户可访问的内存分为两个类型[2],即: File-backed pages:文件备份页也就是 Page Cache 中的 page,对应于磁盘上的若干数据;对于这些页最大的问题是脏页回...Page Cache 通常对应于一个文件上的若干顺序,因此可以通过顺序 I/O 的方式落。...Swap 机制存在的本质原因是 Linux 系统提供了虚拟内存管理机制,每一个进程认为其独占内存空间,因此所有进程的内存空间之和远远大于物理内存。

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云存储技术硬核内幕 (34) —— 75度角的美妙

实际上,在分布式存储中,NVMe全闪存储节点一般具有12NVMe SSD,磁盘的IO能力高达6M IOPS。...可是,当子虚考虑到Linux IO的工作方式时,明白了。 原来,计算机对NVME SSD的写入动作,最终需要对PCIe的寄存器做动作。...CPU在切换到内核态后,向挂接在PCIe总线上的NVMe控制器寄存器写入读写指令,以及内存缓冲区所在的RAM地址,NVMe控制器会从SSD芯片读取数据后,通过DMA的方式,写入到内存缓冲区中。...,避免Linux软中断开销; 类似地,SPDK也使用了这四大机制。...同时,SPDK为NVMe提供的DMA缓冲区也是用户态可以访问的地址空间,这样避免了数据包在内核态与用户态之间的复制搬运; SPDK设计时,使用了绑定vCPU (HT)的异步轮询机制

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