RocketMQ的大致做法是,将数据文件映射到OS的虚拟内存中(通过JDK NIO的MappedByteBuffer),写消息的时候首先写入PageCache,并通过异步刷盘的方式将消息批量的做持久化(同时也支持同步刷盘);订阅消费消息时(对CommitLog操作是随机读取),由于PageCache的局部性热点原理且整体情况下还是从旧到新的有序读,因此大部分情况下消...
“使用稀疏索引和 mmap 内存映射技术提高读消息的性能;Topic Partition 加磁盘顺序写持久化消息的设计已经很快了,但是与内存顺序写还是慢了,还有优化空间么?” 作为快到令人发指的 Kafka,确实想到了一个方式来提高读写写磁盘文件的性能。这就是接下来的主角 Page Cache 。 简而言之:利用操作系统的缓存技术,在读写...
值得注意的是,在较新的 Linux 内核版本中,buffer cache 和 page cache 已经合并到了一起,统一称为generic buffer cache或者unified buffer cache。这意味着现在这两种缓存机制已经整合在一起,共享内存资源,从而更好地利用内存并提高整体性能。 总的来说,page cache 和 buffer cache 虽然在早期有明显的区分,但在现...
transferTo() 方法底层是基于操作系统的 sendfile 这个系统调用来实现的,map 是对 Channel 做 mmap 映射。 下面我们看一下 Java NIO 中的方法摘要: // 将当前 FileChannel 的字节传输到给定的可写 channel 中public abstract long transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target) throws IOExcep...
kafka 为了提升系统吞吐、降低时延,Broker 接收到消息后只是将数据写入PageCache后便认为消息已写入成功,而 PageCache 中的数据通过 linux 的 flusher 程序进行异步刷盘(避免了同步刷盘的巨大系统开销),将数据顺序追加写到磁盘日志文件中。由于 pagecache 是在内存中进行缓存,因此读写速度非常快,可以大大提高读写效率...
mmap 就是在用户态直接引用文件句柄,也就是用户态和内核态共享内核态的数据缓冲区,此时数据不需要复制到用户态空间。当应用程序往 mmap 输出数据时,此时就直接输出到了内核态数据,如果此时输出设备是磁盘的话,会直接写盘(flush间隔是30秒)。 上面的图片我们可以这样去理解,比如我们需要从 src.data 文件复制数据到...
究竟如何理解 mmap?前面提到,常规的文件操作为了提高读写性能,使用了 Page Cache 机制,但是由于页缓存处在内核空间中,不能被用户进程直接寻址,所以读文件时还需要通过系统调用,将页缓存中的数据再次拷贝到用户空间中。 1)常规文件读写 app 拿着 inode 查找读取文件 ...
3.mmap 的使用 利用稀疏索引,已经基本解决了高效查询的问题,但是这个过程中仍然有进一步的优化空间,那便是通过 mmap(memory mapped files) 读写上面提到的稀疏索引文件,进一步提高查询消息的速度。 究竟如何理解 mmap?前面提到,常规的文件操作为了提高读写性能,使用了 Page Cache 机制,但是由于页缓存处在内核空间中,...
刁钻面试:为什么Kafka基于索引消费数据时才会用到mmap映射,其他场景用sendfile零拷贝 1.5万 15 5:36 App 头条面试:如何基于Kafka实现延时队列 4690 -- 2:53 App 动画讲解:Kafka为什么快之零拷贝技术(splice() + DMA copy) 1604 -- 4:14 App 动画演示Kafka如何利用PageCache的预读机制加快数据访问速度 4987 -...
Kafka 使用到了 mmap 和 sendfile 的方式来实现零拷贝。分别对应 Java 的 MappedByteBuffer 和 FileChannel.transferTo。使用 Java NIO 实现零拷贝，如下：FileChannel.transferTo()在此模型下，上下文切换的数量减少到一个。具体而言，transferTo()方法指示块设备通过 DMA 引擎将数据读取到读取缓冲区中。然后，将该...