緩存對(duì)于服務(wù)器租用數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)有什么作用

發(fā)布時(shí)間：2019-07-04 作者：騰佑科技

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簡(jiǎn)述：當(dāng)用戶在選擇服務(wù)器租用的時(shí)候是否聽(tīng)說(shuō)過(guò)緩存一說(shuō)呢?服務(wù)器租用數(shù)據(jù)中心之中的緩存是什么呢?服務(wù)器租用用戶在選擇數(shù)據(jù)中心的時(shí)候除了常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)資源外還要注意緩存的問(wèn)題。這里的緩存指得是交換機(jī)的緩存。交換

　　當(dāng)用戶在選擇服務(wù)器租用的時(shí)候是否聽(tīng)說(shuō)過(guò)緩存一說(shuō)呢?服務(wù)器租用數(shù)據(jù)中心之中的緩存是什么呢?服務(wù)器租用用戶在選擇數(shù)據(jù)中心的時(shí)候除了常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)資源外還要注意緩存的問(wèn)題。這里的緩存指得是交換機(jī)的緩存。

　　交換機(jī)的緩存和通常的緩存概念不同，通常緩存指的是當(dāng)某一硬件要讀取數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)首先從緩存中查找需要的數(shù)據(jù)，如果找到了則直接執(zhí)行，找不到的話再?gòu)膬?nèi)存中找，顯然緩存中的數(shù)據(jù)查找速度比內(nèi)存中要快得多，這是一個(gè)處于CPU內(nèi)部的一塊內(nèi)存地址空間。而在交換機(jī)上，緩存就是數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)，有時(shí)又叫做包緩沖區(qū)大小，是一種隊(duì)列結(jié)構(gòu)，被交換機(jī)用來(lái)協(xié)調(diào)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的速度匹配問(wèn)題。

緩存對(duì)于服務(wù)器租用數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)有什么作用

　　突發(fā)數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在緩沖區(qū)內(nèi)，直到被慢速設(shè)備處理為止。交換機(jī)有三種轉(zhuǎn)發(fā)模式：直通轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和無(wú)碎片轉(zhuǎn)發(fā)，用的最廣泛的是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式。其實(shí)不管是哪種轉(zhuǎn)發(fā)模式，都要用到緩存，只不過(guò)直通轉(zhuǎn)發(fā)只解析報(bào)文的前幾個(gè)字節(jié)就進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，存到緩存里的數(shù)據(jù)量小，轉(zhuǎn)發(fā)速度快，但因沒(méi)有對(duì)整體數(shù)據(jù)做校驗(yàn)，容易轉(zhuǎn)發(fā)錯(cuò)誤報(bào)文。大部分交換機(jī)的片上緩存都不大，一般都是幾MB到幾十MB，雖然單端口帶寬在不到十年的時(shí)間里從1G發(fā)展到了100G，但緩存并沒(méi)有很大提升，如果一個(gè)100G端口出現(xiàn)突發(fā)流量，十幾MB就會(huì)出現(xiàn)丟包，顯然在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有限制，除非明確應(yīng)用流量上不要有突發(fā)流量。

　　那么有人會(huì)有疑問(wèn)，既然緩存這么重要，那為何不做的大一些?其實(shí)以現(xiàn)有的芯片集成技術(shù)應(yīng)該不難實(shí)現(xiàn)。的確，緩存理論上可以通過(guò)芯片工藝設(shè)計(jì)放大，但是過(guò)大的緩存會(huì)影響正常通信狀態(tài)下數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度，因?yàn)檫^(guò)大的緩沖空間需要相對(duì)多一點(diǎn)的尋址時(shí)間，并增加設(shè)備的成本，在一些對(duì)延遲要求比較高的應(yīng)用場(chǎng)景中，緩存過(guò)大反而會(huì)起反作用，所以不能簡(jiǎn)單地去擴(kuò)大緩存，要在緩存和延遲兩個(gè)方面做取舍，“魚(yú)和熊掌不可得兼”。當(dāng)然，隨著技術(shù)的進(jìn)步，在盡量不增加延遲的情況下，也可以不斷提升交換機(jī)的緩存能力。受制于時(shí)鐘、總線帶寬的能力，緩存性能難以大幅提升，考慮到功耗、成本的平衡，緩存容量也不會(huì)大幅增加。

　　有的交換機(jī)還在交換芯片外部掛了一個(gè)DRAM緩存，用來(lái)提升交換機(jī)的緩存能力，這樣延遲可能會(huì)更大，但緩存可以做得很大，達(dá)到1G以上。緩存十分重要，但我們究竟需要多大的緩存，卻沒(méi)有正確答案。巨大的緩存意味著網(wǎng)絡(luò)不會(huì)丟棄任何流量，同時(shí)也意味著網(wǎng)絡(luò)延遲的增加，具體要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)來(lái)選擇。比如在搜索業(yè)務(wù)中，一次搜索要在海量數(shù)據(jù)庫(kù)里尋找結(jié)果，容易產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)突發(fā)流量，甚至造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，在這樣的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中就需要部署緩存大的交換機(jī)設(shè)備;在金融領(lǐng)域，尤其是股票證券交易網(wǎng)絡(luò)中，差一個(gè)納秒都可以帶來(lái)巨大收益或者損失，這樣的領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)延遲要求非常高，不允許出現(xiàn)擁塞，也就不需要多少緩存，有的金融數(shù)據(jù)中心還要求使用低延遲交換機(jī)，轉(zhuǎn)發(fā)延遲控制在納秒級(jí)。

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