原文地址 https://www.cnblogs.com/yizhou35/p/12026263.html 零拷贝就是一种避免CPU 将数据从一块存储拷贝到另外一块存储的技术. DMA技术是Direct Memory Access的缩写.其意思是“存储器直接访问”.它是指一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和存储器之间直接读写数据,既不通过CPU,也不需要CPU干预. DMA是指外部设备不通过CPU而直接与系统内存交换数据的接口技术.要把外设的数据读入内存或把内存的数据传送到外设,一般都要通过…

kafka通过零拷贝实现高效的数据传输 https://blog.csdn.net/lxlmycsdnfree/article/details/78973864 Kafka零拷贝 https://blog.csdn.net/ljheee/article/details/99652448 Kafka高级特性之零拷贝 https://blog.csdn.net/weixin_42641909/article/details/89254986…

kafka之所以那么快,其中一个很大的原因就是零拷贝(Zero-copy)技术,零拷贝不会kafka的专利,而是操作系统的升级,又比如Netty,也用到了零拷贝. 传统IO kafka的数据是要落入磁盘的,那么必然牵扯到磁盘的IO,传统磁盘IO又叫做缓存IO,效率是很低的,那么为什么效率低下呢?我们先来粗略讲讲操作系统的知识. 用户空间以及内核空间的概念: 我们知道现在操作系统都是采用虚拟存储器.那么对32位操作系统而言,它的寻址空间(虚拟存储空间)为4G(2的32次方). 操作系统的核心是内核…

Efficient data transfer through zero copy Zero Copy I: User-Mode Perspective 0. 前言 在阅读RocketMQ的官方文档时,发现Chapter6.1中关于零拷贝的叙述中有点不理解,因此查阅了相关资料,来解释文中的说法. Consumer消费消息过程,使用了零拷贝,零拷贝包含以下两种方式 使用mmap + write方式 优点:即使频繁调用,使用小块文件传输,效率也很高 缺点:不能很好的利用DMA方式,会比sendfil…

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. 传统的文件拷贝 传统的文件拷贝通常需要从用户态去转到核心态,经过read buffer,然后再返回到用户态的应用层buffer,然后再从用户态把数据拷贝到核心态的socket buffer,然后发送到网卡.如下图所示: 从上图你会发现,传统的数据传输需要多次的用户态和核心态之间的切换,而且还要把数据复制多次,最终才打到网卡. 如果减少了用户态与核心态之间的切换,是…

前言 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 零拷贝的好处 内核空间和用户空间 缓冲区和虚拟内存 传统的 I/O mmap+write 实现的零拷贝 sendfile 实现的零拷贝 带有DMA收集拷贝功能的sendfile实现的零拷贝 java提供的零拷贝方式 关注公众号,一起交流 :潜行前行…

此文章已同步发布在我的 segmentfault 专栏. 根据 Wiki 对 Zero-copy 的定义: "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 ban…

本文转载自文件和零拷贝 文件概述 文件描述符 文件描述符:在Linux中,所有的文件都是通过文件描述符引用.fd是一个非负整数.按照惯例,标准输入的fd是0,标准输出的fd是1,标准错误的fd是2.分别作为STDIN_FILENO.STDOUT_FILENO.STDERR_FILENO定义在unistd中. 文件描述符的上限:fd的范围是 0 ~ OEPN_MAX-1 .OPEN_MAX一般是20或者64.这代表一个进程最多打开19或63个文件. 文件内核API 文件的打开:int open(c…

NIO中缓冲区是数据传输的基础,JDK通过ByteBuffer实现,Netty框架中并未采用JDK原生的ByteBuffer,而是构造了ByteBuf. ByteBuf对ByteBuffer做了大量的优化,比如说内存池,零拷贝,引用计数(不依赖GC),本文主要是分析这些优化,学习这些优化思想,学以致用,在实际工程中,借鉴这些优化方案和思想. 直接内存和堆内存 首先先讲一下这里面需要用的基础知识,在JVM中 内存可分为两大块,一个是堆内存,一个是直接内存.这里简单介绍一下 堆内存: 堆内存是Jvm…

kafka架构,消息存储和生成消费模型,Kafka与其他队列对比,零拷贝,Kafka基本介绍 一.初识kafka 1.1SparkStreaming+Kafka好处: 1.2Kafka的架构: 二.kafka的消息存储和生成消费模型 三.kafka特点 四.kafka与其他消息队列对比 五.零拷贝 六.kafka概念 kafka思维导图下载地址 一.初识kafka kafka对消息保存时根据Topic进行归类,发送消息者成为Producer,消息接受者成为Consumer,此外kafka集群有多…

最近一个学员去滴滴面试,在第二面的时候遇到了这个问题: "请你简单说一下Kafka的零拷贝原理" 然后那个学员努力在大脑里检索了很久,没有回答上来. 那么今天,我们基于这个问题来看看,普通人和高手是如何回答的! 普通人的回答: 零拷贝是一种减少数据拷贝的机制,能够有效提升数据的效率 高手的回答: 在…

本文首发于我的公众号 Linux云计算网络(id: cloud_dev),专注于干货分享,号内有 10T 书籍和视频资源,后台回复 「1024」 即可领取,欢迎大家关注,二维码文末可以扫. 本文讲解 Linux 的零拷贝技术,云计算是一门很庞大的技术学科,融合了很多技术,Linux 算是比较基础的技术,所以,学好 Linux 对于云计算的学习会有比较大的帮助. 本文借鉴并总结了几种比较常见的 Linux 下的零拷贝技术,相关的引用链接见文后,大家如果觉得本文总结得太抽象,可以转到链接看详细解释.…

Java基础-零拷贝技术应用案例 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 零拷贝技术在Hadoop生态圈中很多组件得到应用,典型的比如kafka组件,它就很成功的应用了零拷贝技术,那么究竟什么是零拷贝技术呢?以及零拷贝技术和传统的拷贝技术有什么差异呢?还有零拷贝有什么缺陷呢?接下来,本篇博客会跟你一起验证这些问题! 一.传统拷贝 1>.Java中的传统拷贝 答:正常拷贝先将文件从磁盘交换到系统(内核)空间,再从内核空间交换到user空间,再从user空间交换到内核空间,…

前言 "零拷贝"这三个字,想必大家多多少少都有听过吧,这个技术在各种开源组件中都使用了,比如kafka,rocketmq,netty,nginx等等开源框架都在其中引用了这项技术.所以今天想和大家分享一下有关于零拷贝的一些知识. 计算机中数据传输 在介绍零拷贝之前我想说下在计算机系统中数据传输的方式.数据传输系统的发展,为了写这一部分又祭出了我尘封多年的计算机组成原理: 早期阶段: 分散连接,串行工作,程序查询. 在这个阶段,CPU就像个保姆一样,需要手把手的把数据从I/O接口从读出然…

    "零拷贝"这三个字,想必大家多多少少都有听过吧,这个技术在各种开源组件中都使用了,比如kafka,rocketmq,netty,nginx等等开源框架都在其中引用了这项技术.所以今天想和大家分享一下有关于零拷贝的一些知识.   计算机中数据传输   在介绍零拷贝之前我想说下在计算机系统中数据传输的方式.数据传输系统的发展,为了写这一部分又祭出了我尘封多年的计算机组成原理: 早期阶段:   分散连接,串行工作,程序查询. 在这个阶段,CPU就像个保姆一样,需要手把手的把数据从I/…

深入剖析Linux IO原理和几种零拷贝机制的实现 来源 https://zhuanlan.zhihu.com/p/83398714 零壹技术栈      公众号[零壹技术栈] 前言 零拷贝(Zero-copy)技术指在计算机执行操作时,CPU 不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文切换以及 CPU 的拷贝时间.它的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程中,减少数据拷贝次数,减少系统调用,实现 CPU 的零参与,彻底消除 CPU 在这方面的负载.实现零拷贝…

在谈论Kafka高性能时不得不提到零拷贝.Kafka通过采用零拷贝大大提供了应用性能,减少了内核和用户模式之间的上下文切换次数.那么什么是零拷贝,如何实现零拷贝呢? 什么是零拷贝 WIKI中对其有如下定义: "Zero-copy" describes computer operations in which the CPU does not perform the task of copying data from one memory area to another. 从WIKI的定…

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.本文会分析 I/O 工作方式,以及如何优化传输文件的性能.参考博客如下: 内容提纲 本会从以下几个方面介绍磁盘的IO技术: DMA之前的IO方式 直接内存访问--DMA技术. DMA文件传输存在的问题. 如何提高文件传输的性能. 零拷贝实现原理分…

技术实现 本系列由两篇文章组成,介绍了当前用于 Linux 操作系统上的几种零拷贝技术,简单描述了各种零拷贝技术的实现,以及它们的特点和适用场景.第一部分主要介绍了一些零拷贝技术的相关背景知识,简要概述了 Linux 为什么需要零拷贝技术以及 Linux 中都有哪几种零拷贝技术.本文是本系列文章的第二部分,针对第一部分内容中提到的几种零拷贝技术分别进行更详细的介绍,并对这些零拷贝技术的优缺点进行分析. 0 评论: 黄 晓晨, 软件工程师, IBM 冯 瑞, 软件工程师, IBM 2011 年 1…

概述 本系列由两篇文章组成,介绍了当前用于 Linux 操作系统上的几种零拷贝技术,简单描述了各种零拷贝技术的实现,以及它们的特点和适用场景.本文是本系列文章的第一部分,主要是介绍一些零拷贝技术的相关背景知识,简要概述了 Linux 为什么需要零拷贝技术以及 Linux 中都有哪几种零拷贝技术. 1 评论: 黄 晓晨, 软件工程师, IBM 冯 瑞, 软件工程师, IBM 2011 年 1 月 27 日 内容 在 IBM Bluemix 云平台上开发并部署您的下一个应用. 现在就开始免费试用 引…

零拷贝(zero-copy) 备快速网络接口的主要技术. 零拷贝技术通过降低或消除关键通信路径影响速率的操作,降低传输数据的操作系统开销和协议处理开销,从而有效提高通信性能,实现快速传输数据. 零拷贝技术能够降低数据拷贝和共享总线操作的次数,消除通信数据在存储器之间不必要的中间拷贝过程,有效地提高通信效率,是设计快速接口通道.实现快速server和路由器的关键技术之中的一个. 数据拷贝受制于传统的操作系统或通信协议,限制了通信性能.採用零拷贝技术,通过降低数据拷贝次数,简化协议处理的层次,在应用…

参考:http://blog.csdn.net/caianye/article/details/7576198 如今几乎每个人都听说过Linux中所谓的"零拷贝"特性,然而我经常碰到没有充分理解这个问题的人们.因此,我决定写一些文章略微深入的讲述这个问题,希望能将这个有用的特性解释清楚.在本文中,将从用户空间应用程序的角度来阐述这个问题,因此有意忽略了复杂的内核实现. 什么是"零拷贝" 为了更好的理解问题的解决法,我们首先需要理解问题本身.首先我们以一个网络服务守护…

转载:https://www.jianshu.com/p/1d1fa2fe1ed9 此文章已同步发布在我的 segmentfault 专栏. 根据 Wiki 对 Zero-copy 的定义: "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 frequen…

转载:https://www.jianshu.com/p/fad3339e3448 引文## 在写一个服务端程序时(Web Server或者文件服务器),文件下载是一个基本功能.这时候服务端的任务是:将服务端主机磁盘中的文件不做修改地从已连接的socket发出去,我们通常用下面的代码完成: while((n = read(diskfd, buf, BUF_SIZE)) > 0) write(sockfd, buf , n); 基本操作就是循环的从磁盘读入文件内容到缓冲区,再将缓冲区的内容发送到s…

前言 上一节(堆外内存与零拷贝)当中我们从jvm堆内存的视角解释了一波零拷贝原理,但是仅仅这样还是不够的. 为了彻底搞懂零拷贝,我们趁热打铁,接着上一节来继续讲解零拷贝的底层原理. 感受一下NIO的速度 之前的章节中我们说过,Nio并不能解决网络传输的速度.但是为什么很多人却说Nio的速度比传统IO快呢? 没错,zero copy.我们先抛出一个案例,然后根据案例来讲解底层原理. 首先,我们实现一个IO的服务端接受数据,然后分别用传统IO传输方式和NIO传输方式来直观对比传输相同大小的文件所耗费…

Linux 中的零拷贝技术,第 2 部分 https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-zerocopy2/index.html   Linux 中的直接 I/O 如果应用程序可以直接访问网络接口存储,那么在应用程序访问数据之前存储总线就不需要被遍历,数据传输所引起的开销将会是最小的.应用程序或者运行在用户模式下的库函数可以直接访问硬件设备的存储,操作系统内核除了进行必要的虚拟存储配置工作之外,不参与数据传输过程中的其它任何事情.直接 I/O…

Linux 中的零拷贝技术,第 1 部分 https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-zerocopy1/index.html   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…

零拷贝 本文图片和一些内容均来自后面的参考,非原创只是把文章中的一些关键内容整理一下,算作是一个学习笔记. 传统的I/O操作 传统的IO操作是用户应用程序只是需要调用两个系统调用 read() 和 write() 就可以完成这个数据传输操作,但是底层会发生很多步骤,这些步骤对上层都是隐藏的.我们来梳理一下. 当应用程序需要访问某块数据的时候: 应用程序发起系统调用read()读取文件(一次上下文切换,或者说是模式切换模式切换1,用户态切换到内核态) 操作系统内核会先检查这块数据是不是已经被存放在…

引言 以下翻译自:Zero Copy I: User-Mode Perspective 零拷贝是什么? 为了更好地理解问题的解决方案,我们首先需要理解问题本身.让我们来看看什么是参与网络服务器的简单过程dæmon服务数据存储在一个文件通过网络客户端.下面是一些示例代码: read(file, tmp_buf, len); write(socket, tmp_buf, len); 看起来很简单;您会认为只有这两个系统调用不会带来太多开销.事实上,这与事实相去甚远.在这两个调用之后,数据至少复制了四…

本文转载自Linux零拷贝技术 导语 本文讲解 Linux 的零拷贝技术,云计算是一门很庞大的技术学科,融合了很多技术,Linux 算是比较基础的技术,所以,学好 Linux 对于云计算的学习会有比较大的帮助. 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,减少磁盘 I/O 的操作,但是坏处也很明显,大量数据的拷贝,用户态和内…