大文件如果直接open,就会被整个写入内存,内存是吃不消的。比如4G的内存,10G的文件,这是处理不了的。也没有哪个文本编辑器可以用。
Facebook's Haystack design paper. https://www.usenix.org/legacy/event/osdi10/tech/full_papers/Beaver.pdf
借助 ext4 文件系统的 打洞 功能,可以实现一个消息队列 https://gist.github.com/CAFxX/571a1558db9a7b393579
可以看到,整个数据的传输过程,都要需要 CPU 亲自参与搬运数据的过程,而且这个过程,CPU 是不能做其他事情的。
在上一篇云硬盘性能分析的教程中,为大家介绍了如何评测云硬盘的读写性能。但是,我们使用硬盘,从来不是直接读写裸设备,而是通过文件系统来管理和访问硬盘上地文件。不少朋友询问,文件系统该如何对比,又该如何选择呢?
背景 计算机硬件性能在过去十年间的发展普遍遵循摩尔定律,通用计算机的CPU主频早已超过3GHz,内存也进入了普及DDR4的时代。然而传统硬盘虽然在存储容量上增长迅速,但是在读写性能上并无明显提升,同时SSD硬盘价格高昂,不能在短时间内完全替代传统硬盘。传统磁盘的I/O读写速度成为了计算机系统性能提高的瓶颈,制约了计算机整体性能的发展。 硬盘性能的制约因素是什么?如何根据磁盘I/O特性来进行系统设计?针对这些问题,本文将介绍硬盘的物理结构和性能指标,以及操作系统针对磁盘性能所做的优化,最后讨论下基于磁盘I/O
这一期我们来看一下有哪些办法可以减少linux下的文件碎片。主要是针对磁盘长期满负荷运转的使用场景(例如http代理服务器);另外有一个小技巧,针对互联网图片服务器,可以将io性能提升数倍。如果为服务器订制一个专用文件系统,可以完全解决文件碎片的问题,将磁盘io的性能发挥至极限。对于我们的代理服务器,相当于把io性能提升到3-5倍。 在现有文件系统下进行优化linux内核和各个文件系统采用了几个优化方案来提升磁盘访问速度。但这些优化方案需要在我们的服务器设计中进行配合才能得到充分发挥。 文件系统缓存lin
磁盘可以说是计算机系统最慢的硬件之一,读写速度相差内存 10 倍以上,所以针对优化磁盘的技术非常的多,比如零拷贝、直接 I/O、异步 I/O 等等,这些优化的目的就是为了提高系统的吞吐量,另外操作系统内核中的磁盘高速缓存区,可以有效的减少磁盘的访问次数。
文件系统是操作系统中负责管理持久数据的子系统,说简单点,就是负责把用户的文件存到磁盘硬件中,因为即使计算机断电了,磁盘里的数据并不会丢失,所以可以持久化的保存文件。
我犹豫了一段时间,主要是没想到私有存储和阿里云盘的区别,感觉阿里云盘够用了。后来突然想到之前家人分享照片,直接发微信群里,无法持久化。另外发朋友圈也不利于家庭内部集中分享的目的。私有存储能解决这些问题,可以分配多个用户,且提供公共空间。
传统IO的工作方式是,数据读取和写入是从用户空间和内核空间来回复制,内核空间的数据时通过操作系统层面的IO接口从磁盘读取或写入。
最近,留意到 MinIO 官方博客的一篇题为“在对象存储上实现 POSIX 访问接口是坏主意”的文章,作者以 S3FS-FUSE 为例分享了通过 POSIX 方式访问 MinIO 中的数据时碰到了性能方面的困难,性能远不如直接访问 MinIO。在对结果进行分析时,作者认为是 POSIX 本身存在的缺陷导致的性能问题。这个结论与我们既有经验有一定出入。
初次接触分布式文件系统,有很多迷惑。通过参考网络文章,这里进行对比一下Hadoop 分布式文件系统(HDFS)与 传统文件系统之间的关系:
DMA 的全称叫直接存储器访问(Direct Memory Access),是一种允许外围设备(硬件子系统)直接访问系统主内存的机制。
文件服务器(file servers)是一种器件,它的功能就是向服务器提供文件。 它加强了存储器的功能,简化了网络数据的管理。 它一则改善了系统的性能,提高了数据的可用性,二则减少了管理的复杂程度,降低了运营费用。
导言 | 本文邀请到腾讯CSIG后台开发工程师kevineluo从文件传输场景以及零拷贝技术深究Linux I/O的发展过程、优化手段以及实际应用。I/O相关的各类优化已经深入到了日常开发者接触到的语言、中间件以及数据库的方方面面。通过了解和学习相关技术和思想,开发者能对日后自己的程序设计以及性能优化上有所启发。 前言 存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性:第一,速度足够快:存储器的存取速度应当快于CPU执行一条指令,这样CPU的效率才不会受限于存储器;第二,
作者:kevineluo,腾讯 CSIG 后台开发工程师 本文将从文件传输场景以及零拷贝技术深究 Linux I/O 的发展过程、优化手段以及实际应用。 前言 存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性: 速度足够快:存储器的存取速度应当快于 CPU 执行一条指令,这样 CPU 的效率才不会受限于存储器; 容量足够大:容量能够存储计算机所需的全部数据; 价格足够便宜:价格低廉,所有类型的计算机都能配备。 但是现实往往是残酷的,我们目前的计算机技术无法同时满足上述的三个
根据IDC在2018年底的预测显示,由于大数据、AI、物联网、5G等因素的驱动,全球的数据量在2025年将高达175ZB(1ZB=1024EB,1EB=1024PB)。在中国市场,由于AI技术在安防等领域的大规模落地与应用,IDC预计,中国将在2025年成为拥有数据量最大的地区,甚至超过整个EMEA(欧洲+中东+非洲),其中绝大部分数据是非结构化数据。
存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性:
DMA : direct memory access 直接内存拷贝( 不使用CPU )
linux操作系统包含了五种IO模型,各种上层编程语言或者网络编程框架的上层实现都是基于操作系统的这些IO实现来实现的。
磁盘的组成:主要由盘片、机械手臂、磁头、与主轴马达所组成。而数据的写入其实是在盘片上面。盘片上面又可细分出扇区(Sector)与柱面(Cylinder)两种单位,其中扇区每个为512bytes那么大。假设磁盘只有一个盘片,那么盘片如图所示:
来源:马哥教育链接:https://mp.weixin.qq.com/s/UupllldADYE0sHbRs0uouQXfS文件系统是SGI开发的高级日志文件系统,XFS极具伸缩性,非常健壮。所幸的是SGI将其移植到了Linux系统中。在linux环境下。目前版本可用的最新XFS文件系统的为1.2版本,可以很好地工作在2.4核心下。XFS文件系统简介主要特性包括以下几点:数据完全性采用XFS文件系统,当意想不到的宕机发生后,首先,由于文件系统开启了日志功能,所以你磁盘上的文件不再会意外宕机而遭到破坏了。不论目前文件系统上存储的文件与数据有多少,文件系统都可以根据所记录的日志在很短的时间内迅速恢复磁盘文件内容。传输特性XFS文件系统采用优化算法,日志记录对整体文件操作影响非常小。XFS查询与分配存储空间非常快。xfs文件系统能连续提供快速的反应时间。笔者曾经对XFS、JFS、Ext3、ReiserFS文件系统进行过测试,XFS文件文件系统的性能表现相当出众。可扩展性XFS 是一个全64-bit的文件系统,它可以支持上百万T字节的存储空间。对特大文件及小尺寸文件的支持都表现出众,支持特大数量的目录。最大可支持的文件大小为263 = 9 x 1018 = 9 exabytes,最大文件系统尺寸为18 exabytes。XFS使用高的表结构(B+树),保证了文件系统可以快速搜索与快速空间分配。XFS能够持续提供高速操作,文件系统的性能不受目录中目录及文件数量的限制。传输带宽XFS 能以接近裸设备I/O的性能存储数据。在单个文件系统的测试中,其吞吐量最高可达7GB每秒,对单个文件的读写操作,其吞吐量可达4GB每秒。XFS文件系统的使用下载与编译内核下载相应版本的内核补丁,解压补丁软件包,对系统核心打补丁下载地址:ftp://oss.sgi.com/projects/xfs/d … .4.18-all.patch.bz2对核心打补丁,下载解压后,得到一个文件:xfs-1.1-2.4.18-all.patch文件。对核心进行修补如下:# cd /usr/src/linux # patch -p1 < /path/to/xfs-1.1-2.4.18-all.patch修补工作完成后,下一步要进行的工作是编译核心,将XFS编译进Linux核心可中。首先运行以下命令,选择核心支持XFS文件系统:#make menuconfig在“文件系统“菜单中选择:<*> SGI XFS filesystem support ##说明:将XFS文件系统的支持编译进核心或 SGI XFS filesystem support ##说明:以动态加载模块的方式支持XFS文件系统另外还有两个选择:Enable XFS DMAPI ##说明:对磁盘管理的API,存储管理应用程序使用 Enable XFS Quota ##说明:支持配合Quota对用户使用磁盘空间大小管理完成以上工作后,退出并保存核心选择配置之后,然后编译内核,安装核心:#make bzImage #make module #make module_install #make install如果你对以上复杂繁琐的工作没有耐心或没有把握,那么可以直接从SGI的站点上下载已经打好补丁的核心,其版本为2.4.18。它是一个rpm软件包,你只要简单地安装即可。SGI提交的核心有两种,分别供smp及单处理器的机器使用。创建XFS文件系统完成对核心的编译后,还应下载与之配套的XFSprogs工具软件包,也即mkfs.xfs工具。不然我们无法完成对分区的格式化:即无法将一个分区格式化成XFS文件系统的格式。要下载的软件包名称:xfsprogs-2.0.3。将所下载的XFSProgs工具解压,安装,mkfs.xfs自动安装在/sbin目录下。#tar –xvf xfsprogs-2.0.3.src.tar.gz #cd xfsprogs-2.0.3src #./configure #make #make install使用mkfs.xfs格式化磁盘为xfs文件系统,方法如下:# /sbin/mkfs.xfs /dev/sda6 #说明:将分区格式化为xfs文件系统,以下为显示内容: meta-data=/dev/sda6 isize=256 agcount=8, agsize=128017 blks data = bsize=4096 blocks=1024135, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blks, unwritten=0 naming =version 2 bsize=4096 log =internal log bsize=4096 blocks=1200 realtime =none
已有云主机id 27b31829-326f-4029-a537-bb327303a32c
对于DBA来说Linux比较让人头疼的一个地方是,它不会因为MySQL很重要就避免将分配给MySQL的地址空间映射到swap上。对于频繁进行读写操作的系统而言,数据看似在内存而实际上在磁盘是非常糟糕的,响应时间的增长很可能直接拖垮整个系统。这篇blog主要讲讲我们作为DBA,怎样尽量避免MySQL惨遭swap的毒手。 首先我们要了解点基础的东西,比如说为什么会产生swap。假设我们的物理内存是16G,swap是4G。如果MySQL本身已经占用了12G物理内存,而同时其他程序或者系统模块又需要6G内存,这时候操作系统就可能把MySQL所拥有的一部分地址空间映射到swap上去。 cp一个大文件,或用mysqldump导出一个很大的数据库的时候,文件系统往往会向Linux申请大量的内存作为cache,一不小心就会导致L使用swap。
最近在做业务功能的时候,拿到一个非常"简单"的需求,把一个 30万行的数据文件按照特定的格式进行入库,文件格式和字段的内容都有对应的规定。这种需求其实还算比较常见,通常这一类需求不管系统配置多么强悍,都不可能无脑的读取插入。趁着这个需求搜集了一下几种常见的做法。下面就来介绍一下解决这种大数据文件的常用套路。
定位读写(从一个指定位置开始进行读写) 1.获取当前的读写位置 tell( )
架构师是一个很神圣的职业,充满玄学之道,并不是每一个人都能够成为架构师,架构师需要具备很强的技术思维和业务思维以及产品思维,当然也很考验计算机功底,操作系统也是计算机功底的一部分。
**分布式存储:**通过网络使用企业中的每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在企业的各个角落。
有时候我们在看服务器的时候不单单看它的参数,什么几核几G啊,还要看网络,IO等等信息,那么linux服务器最简单的就是通过一些检测脚本来实现了 。下面就推荐几个测试教程,记得收藏!
小文件读写的性能瓶颈是磁盘的寻址(随机读写性能更差),评估的标准是tps。大文件读写的性能瓶颈是带宽,评估的标准是持续的读写速度。Linux可以利用空闲内存作文件系统访问的cache,因此系统内存越大存储系统的性能也越好。
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很多平台一旦做大了,平台的流量就会陡增,同时并发访问的流量也会暴增,原本规划的硬件配置就无法满足当下的流量问题。
Java 在 JDK 1.4 引入了 ByteBuffer 等 NIO 相关的类,使得 Java 程序员可以抛弃基于 Stream ,从而使用基于 Block 的方式读写文件,另外,JDK 还引入了 IO 性能优化之王—— 零拷贝 sendFile 和 mmap。但他们的性能究竟怎么样? 和 RandomAccessFile 比起来,快多少? 什么情况下快?到底是 FileChannel 快还是 MappedByteBuffer 快……
Linux的核心思想之一就是”一切皆文件”。即Linux中所有的内容都是以文件的形式保存和管理的,它为不同类型的文件提供了统一的操作接口,对于不同类型的文件,我们都可以使用fopen()/fclose()/fwrite()/fread()等对这些文件进行读写处理。在Linux中,普通文件、目录、链接文件、字符设备、块设备以及网络套接字等等都以文件的形式存在。
打开文件使用open()函数,用读的模式打开返回的是文件对象,它是可迭代的;如果不存在就会报错IOError,标准的语法为:
保存像图片、音视频这类大文件就是对象存储。不仅有很好的大文件读写性能,还可通过水平扩展实现近乎无限容量,并兼顾服务高可用、数据高可靠。
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XfS文件系统是SGI开发的高级日志文件系统,XFS极具伸缩性,非常健壮。所幸的是SGI将其移植到了Linux系统中。在linux环境下。目前版本可用的最新XFS文件系统的为1.2版本,可以很好地工作在2.4核心下。
很多squid 优化只限于在 squid 参数和系统参数上面的调整。但是这个实在只是细枝末节的事情,只要不是太弱智的配置导致无法缓存,squid的性能不会有太大差距,也就提高10%左右,只有实际的业务针对 squid 进行一些调整,squid 才会真正爆发出他的能量,很多时候有 100%-200% 的提升。
---上一篇文章我们详细的讲解了lseek函数的用法,其实还是那句话,在linux系统下,对于一个陌生的命令、函数、库函数,完全可以用man手册去查看,为了给大家了解一些基本的linux命令使用,这里
有将近一周没有写文章了,经历了一场所有IT从业者的梦魇——数据丢失。一块1T的移动硬盘中,约500G的分区数据无故消失,想必挺多人都遇上过这种事,无奈,尽快尝试恢复,能恢复多少是多少了。
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在我们前面讲解零拷贝的内容时,我们了解到一个重要的概念,即内核缓冲区。那么,你可能会好奇内核缓冲区到底是什么?这个专有名词就是PageCache,也被称为磁盘高速缓存。也可以看下windows下的缓存区:如图所示:
#1 - 错误: 设备上无剩余空间 当你的类UNIX系统磁盘写满了时你会在屏幕上看到这样的信息。本例中,我运行fallocate命令然后我的系统就会提示磁盘空间已经耗尽: $ fallocate -l 1G test4.imgfallocate: test4.img: fallocate failed: No space left on device 第一步是运行df命令来查看一个有分区的文件系统的总磁盘空间和可用空间的信息: $ df 或者试试可读性比较强的输出格式: $ df -h 部分输出内容: Fi
用代码读写内存对程序员来说是非常方便非常自然的,但用代码读写磁盘对程序员来说就不那么方便不那么自然了。
文件 I/O 指的是对文件的输入/输出操作,就是对文件的读写操作;Linux 下一切皆文件,文件作为 Linux 系统设计思想的核心理念,在 Linux 系统下显得尤为重要,所以对文件的 I/O 操作既是基础也是最重要的部分。
最近,有小伙伴在群里提问:Linux系统怎么设置tcp_nodelay参数?也有小伙伴说问我。那今天,我们就来根据这个问题来聊聊在高并发场景下如何优化服务器的性能这个话题。
1.概述 在实际工作中会经常遇到一些bug,有些就需要用到文件句柄,文件描述符等概念,比如报错: too many open files, 如果你对相关知识一无所知,那么debug起来将会异常痛苦。在Linux操作系统中,文件句柄(包括Socket句柄)、打开文件、文件指针、文件描述符的概念比较绕,而且windows的文件句柄又与此有何关联和区别?这一系列的问题是我们不得不面对的。 这里先笼统的将一下自己对上面的问题的一些理解: 句柄,熟悉Windows编程的人知道:句柄是Windows用来标识被应用程序
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