最近支付宝开源了一款重磅的产品,一个号称超过现有序列化框架 170x 性能的序列化框架 Fury。根据官方的介绍 Fury 是一个极快的多语言序列化框架,由 jit(即时编译)和零拷贝提供支持,提供高达 170 倍的性能和终极易用性。
作者 | Sabri Bolkar 译者 | 刘雅梦 策划 | 丁晓昀 零拷贝和内存数据管理器 Vineyard(v6d) 最近发布了 0.13.2 版本,为 Python/C++ 开发和 Kubernetes 部署带来了改进的功能。它是作为 CNCF 沙箱项目 来进行维护的,并提供了分布式操作符,可用于在集群节点内或跨集群节点共享不可变数据。V6d 特别适用于大型(分片)数据集上(例如大语言和图模型)的深度网络训练。它的开发目前由阿里巴巴的一个工程团队领导。 零拷贝 和 内存 数据分布是许多实时
Netty 实现高性能的另一个高阶特性——零拷贝。零拷贝是一个耳熟能详的词语,在 Linux、Kafka、RocketMQ 等知名的产品中都有使用,通常用于提升 I/O 性能。而且零拷贝也是面试过程中的高频问题,那么你知道零拷贝体现在哪些地方吗?Netty 的零拷贝技术又是如何实现的呢?接下来我们就针对 Netty 零拷贝特性进行详细地分析。
呢作为一个高性能的网络通信框架,被越来越多互联网公司关注和重视。最近,有小伙伴在面试过程中被问到Netty是如何实现零拷贝的问题?,今天,我给大家来聊一聊。另外,往期面试题解析中配套的文档我已经准备好,想获得的可以在我的煮叶简介中找到。
在数据处理和传输过程中,拷贝操作是必不可少的。然而,随着数据量的不断增长,拷贝操作的开销和资源消耗也变得越来越大。
什么是零拷贝 维基上是这么描述零拷贝的:零拷贝描述的是CPU不执行拷贝数据从一个存储区域到另一个存储区域的任务,这通常用于通过网络传输一个文件时以减少CPU周期和内存带宽。
最近一位3年工作经验的小伙伴去某厂面试,被问到这样一个问题,说:”请你简单说一下Kafka的零拷贝原理“。然后,这位小伙伴突然愣住了,什么是零拷贝,零拷贝跟Kafka有关系吗?
相信不少的网友,在很多的博客文章里面,已经见到过零拷贝这个词,会不禁的发出一些疑问,什么是零拷贝?
零拷贝是老生常谈的问题啦,大厂非常喜欢问。比如Kafka为什么快,RocketMQ为什么快等,都涉及到零拷贝知识点。最近技术讨论群几个伙伴分享了阿里、虾皮的面试真题,也都涉及到零拷贝。因此本文将跟大家一起来学习零拷贝原理。
零拷贝技术(Zero-Copy)是一个大家耳熟能详的技术名词了,它主要用于提升 IO(Input & Output)的传输性能。
在上一文中“图解Kafka消息是被怎么存储的?”,我们了解了Kafka内部是如何存储数据的,其中我们提到了Kafka之所以那么快的另外一个原因就是零拷贝(zero-copy)技术。本文我们就来了解Kafka中使用的零拷贝技术为什么那么快。
在高性能网络编程中,数据拷贝是一个常见的性能瓶颈。Netty作为一款强大的网络编程框架,提供了零拷贝技术来优化数据传输的性能。其中,FileRegion是Netty中用于零拷贝优化的重要组件。本文将深入介绍FileRegion的工作原理和应用,结合实际项目场景进行说明。
操作系统的存储空间包含硬盘和内存,而内存又分成用户空间和内核空间。以从文件服务器下载文件为例,服务器需要将硬盘中的数据通过网络通信发送给客户端,大致流程如下:
零拷贝是一种计算机操作,其中计算机的操作系统减少了在从一个应用程序到另一个或从应用程序到操作系统的数据传输过程中所需的数据复制次数。这种技术尤其在处理大量数据时非常有用,因为它可以显著减少CPU的使用率,减少上下文切换,以及减少数据在系统中的传输时间。
零拷贝(Zero-copy)是一种高效的数据传输机制,在追求低延迟的传输场景中十分常用。本文先通过传统方案引出零拷贝机制,然后分析其细节,最后介绍它的部分应用。文中涉及到的操作系统理论知识都可以参考英文维基或者相关书籍,如Abraham Silberschatz著《操作系统概念》、Andrew S. Tanenbaum著《现代操作系统》等。
在前一章节中,我们了解了DMA技术在文件传输中的重要性,并简要介绍了零拷贝技术。为了提高文件传输的性能,我们需要减少用户态与内核态之间的上下文切换次数以及内存拷贝次数。本章将深入探讨零拷贝技术的优化方法,让我们一起走进零拷贝的优化之路!
现在只要涉及到存储,涉及到和文件相关的开源框架,几乎都不约而同的会使用零拷贝技术,因为零拷贝技术可以让速度变快。零拷贝技术并不是说完全不拷贝,而是尽可能的减少拷贝。
作为Java网络编程学习者,不仅要知道NIO,还一定要学习Mina和Netty这两个优秀的网络框架。作为上一篇NIO效率高的原理之零拷贝与直接内存映射的补充,本文将针对Netty的零拷贝特性进行详细分析。
大白话解释,零拷贝就是没有把数据从一个存储区域拷贝到另一个存储区域。但是没有数据的复制,怎么可能实现数据的传输呢?其实我们在java NIO、netty、kafka遇到的零拷贝,并不是不复制数据,而是减少不必要的数据拷贝次数,从而提升代码性能
零拷贝是中间件相关面试中必考题,本文就和大家一起来总结一下NIO拷贝的原理,并结合Netty代码,从代码实现层面近距离观摩如何使用java实现零拷贝。
零拷贝机制(Zero-Copy)是在操作数据时不需要将数据从一块内存区域复制到另一块内存区域的技术,这样就避免了内存的拷贝,使得可以提高CPU的。零拷贝机制是一种操作数据的优化方案,通过避免数据在内存中拷贝达到的提高CPU性能的方案。
零拷贝(Zero-copy)技术是一种计算机操作系统中用于提高数据传输效率的优化策略。在传统的数据传输过程中,需要将数据从一个缓冲区拷贝到另一个缓冲区,然后再传输给目标。这涉及到多次的 CPU 和内存之间的数据拷贝操作,会消耗 CPU 的时间和内存带宽。而零拷贝技术通过直接共享数据的内存地址,避免了中间的拷贝过程,从而提高了数据传输的效率。
零拷贝技术和多路复用技术是现代计算机系统和网络编程中两项重要的优化手段,旨在提高数据处理和传输的效率。如高性能框架 Netty 中,即使用了零拷贝技术又使用了多路复用技术,同时来保证 Netty 框架的高性能运行。
DMA : direct memory access 直接内存拷贝( 不使用CPU )
用kafka做存储层,为什么呢?一大堆可以做数据存储的 MySQL、MongoDB、HDFS……
实际上,零拷贝是有广义和狭义之分,目前我们通常听到的零拷贝,包括上面这个定义减少不必要的拷贝次数都是广义上的零拷贝。其实了解到这点就足够了。
零复制(英语:Zero-copy;也译零拷贝)技术是指计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从某处内存复制到另一个特定区域。这种技术通常用于通过网络传输文件时节省CPU周期和内存带宽。
在介绍零拷贝的IO模式之前,我们先简单了解下传统的IO模式是怎么样的?
在当今数据驱动的时代,Apache Kafka作为一个高吞吐量的分布式流处理平台,在处理大数据和实时数据流方面扮演着关键角色。Kafka之所以能够在众多技术中脱颖而出,归功于其一系列精心设计的性能优化策略。在本文中,我们将重点探讨Kafka中两个最具影响力的设计决策:顺序I/O的运用和零拷贝原则。
1、用户态与内核态 ⽤户态和内核态是操作系统的两种运⾏状态。 (1)内核态:处于内核态的CPU可以访问任意的数据,包括外围设备,⽐如⽹卡、硬盘等,处于内核态的 CPU 可以从⼀个程序切换到另外⼀个程序,并且占⽤ CPU 不会发⽣抢占情况,⼀般处于特权级 0 的状态我们称之为内核态。 (2)⽤户态:处于⽤户态的CPU只能受限的访问内存,并且不允许访问外围设备,⽤户态下的 CPU 不允许独占,也就是说 CPU 能够被其他程序获取。
最近有粉丝收到来美团的面试邀请,面试前也没怎么准备,一面直接挂了。面试官问他什么是零拷贝,他没答出来。希望我能给他推荐一些资料看看,本文就是给他推荐的面试资料之一,主要来讲清楚,零拷贝到底是怎么一回事!
给出两个案例 , 一个是 使用普通的 BIO 模型 传输文件的案例 , 一个是 NIO + 零拷贝 传输文件案例 ;
核心理念:调用链,全局唯一的 ID 将同一请求串联起来,从而还原调用关系,统计系统指标。
什么是零拷贝 维基上是这么描述零拷贝的:零拷贝描述的是CPU不执行拷贝数据从一个存储区域到另一个存储区域的任务,这通常用于通过网络传输一个文件时以减少CPU周期和内存带宽。 零拷贝给我们带来的好处: 减少甚至完全避免不必要的CPU拷贝,从而让CPU解脱出来去执行其他的任务 减少内存带宽的占用 通常零拷贝技术还能够减少用户空间和操作系统内核空间之间的上下文切换 Linux系统的“用户空间”和“内核空间” 从Linux系统上看,除了引导系统的BIN区,整个内存空间主要被分成两个部分:内核空间(Ke
传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。
引言 传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。 零拷贝( zero-copy )技术可以有效地改善数据传输的性能,在内核驱动程序(比如网络堆栈或者磁盘存储驱动程序)处理 I/O 数据的时候,零拷贝技术可以在某种程度上减少甚至完全避免不必要 CPU 数据拷贝操作。
零拷贝(英语: Zero-copy) 技术是指计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从某处内存复制到另一个特定区域。这种技术通常用于通过网络传输文件时节省CPU周期和内存带宽。
「Zero-copy」 describes computer operations in which the CPU does not perform the task of copying data from one memory area to another. This is frequently used to save CPU cycles and memory bandwidth when transmitting a file over a network.
我们以用户通过网络读取一个本地磁盘上文件为例,在说零拷贝之前,我们先要说说一个普通的IO操作是怎样做的
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。
除了消息顺序追加、页缓存等技术,Kafka 还使用零拷贝技术来进一步提升性能。所谓的零拷贝是指将数据直接从磁盘文件复制到网卡设备中,而不需要经由应用程序之手。零拷贝大大提高了应用程序的性能,减少了内核和用户模式之间的上下文切换。对 Linux 操作系统而言,零拷贝技术依赖于底层的 sendfile() 方法实现。对应于 Java 语言,FileChannal.transferTo() 方法的底层实现就是 sendfile() 方法。
从字面意思理解就是数据不需要来回的拷贝,大大提升了系统的性能;这个词我们也经常在java nio,netty,kafka,RocketMQ等框架中听到,经常作为其提升性能的一大亮点;下面从I/O的几个概念开始,进而在分析零拷贝。
缓冲区是所有I/O的基础,I/O讲的无非就是把数据移进或移出缓冲区;进程执行I/O操作,就是向操作系统发出请求,让它要么把缓冲区的数据排干(写),要么填充缓冲区(读);下面看一个java进程发起read请求加载数据大致的流程图:
这个过程涉及到 4 次上下文切换以及 4 次数据的复制,并且有两次复制操作是由 CPU 完成。但是这个过程中,数据完全没有进行变化,仅仅是从磁盘复制到网卡缓冲区。
Kafka 在大数据领域有极为广泛的运用,配置良好的 Kafka 集群甚至可以做到每秒几十万、上百万的超高并发写入。通常磁盘写入是一种非常缓慢的操作,Kafka 的高并发写入主要是依靠页缓存和零拷贝两种技术实现的。
'零拷贝'这个词大家应该不陌生了,也算是大厂面试中的一个高频考点,玩过 NETTY 的朋友应该对此相当熟悉了,NETTY 的「高并发」很大程度上都是因为 NIO,而 NIO 的核心就是零拷贝技术了,今天就让你十分钟玩懂零拷贝。
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