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

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

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

Linux零拷贝原理 前言 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. DMA技术 在没有DMA技术之前,IO过程是这样的: 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.当我们用千兆网卡或者硬盘传输大量数据的时候,都用 CPU 来搬运的话,肯定忙不过来. DMA即直接内存访问(*Di

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

一.DMA介绍 1.概念 DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问) 是一种内存访问技术,独立于CPU, 直接读.写系统存储器.外设等 主存与I/0设备之间使用DMA控制器控制一个数据通路(专用数据总线)进行数据传输,无需依赖于CPU进行中断 I/O设备(字符设备和块设备):硬盘.USB.打印机 CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外(开始和结束时候要做中断处理),在传输过程中CPU可以进行其他的工作. 2.不使用DMA方式时 CPU:将数据复制到CPU的暂存器,再

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

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

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

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

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 bandwidth when transmitting a fi

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,

Netty 零拷贝(一)Linux 零拷贝 本文探讨 Linux 中主要的几种零拷贝技术以及零拷贝技术适用的场景. 一.几个重要的概念 1.1 用户空间与内核空间 操作系统的核心是内核,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的所有权限.为了保证用户进程不能直接操作内核 (kernel),保证内核的安全,操作系统将虚拟空间划分为两部分,一部分为内核空间,一部分为用户空间. 1.2 IO 两个流程 网络 IO 的本质是 socket 的读取,socket 在 linux

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.

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