發(fā)布時間:2019-07-04 作者:騰佑科技
當用戶在選擇服務器租用的時候是否聽說過緩存一說呢?服務器租用數(shù)據(jù)中心之中的緩存是什么呢?服務器租用用戶在選擇數(shù)據(jù)中心的時候除了常規(guī)的網(wǎng)絡資源外還要注意緩存的問題。這里的緩存指得是交換機的緩存。
交換機的緩存和通常的緩存概念不同,通常緩存指的是當某一硬件要讀取數(shù)據(jù)時,會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,找不到的話再從內(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,這是一個處于CPU內(nèi)部的一塊內(nèi)存地址空間。而在交換機上,緩存就是數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū),有時又叫做包緩沖區(qū)大小,是一種隊列結構,被交換機用來協(xié)調(diào)不同網(wǎng)絡設備之間的速度匹配問題。
突發(fā)數(shù)據(jù)可以存儲在緩沖區(qū)內(nèi),直到被慢速設備處理為止。交換機有三種轉(zhuǎn)發(fā)模式:直通轉(zhuǎn)發(fā)、存儲轉(zhuǎn)發(fā)和無碎片轉(zhuǎn)發(fā),用的最廣泛的是存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式。其實不管是哪種轉(zhuǎn)發(fā)模式,都要用到緩存,只不過直通轉(zhuǎn)發(fā)只解析報文的前幾個字節(jié)就進行轉(zhuǎn)發(fā),存到緩存里的數(shù)據(jù)量小,轉(zhuǎn)發(fā)速度快,但因沒有對整體數(shù)據(jù)做校驗,容易轉(zhuǎn)發(fā)錯誤報文。大部分交換機的片上緩存都不大,一般都是幾MB到幾十MB,雖然單端口帶寬在不到十年的時間里從1G發(fā)展到了100G,但緩存并沒有很大提升,如果一個100G端口出現(xiàn)突發(fā)流量,十幾MB就會出現(xiàn)丟包,顯然在實際應用中會有限制,除非明確應用流量上不要有突發(fā)流量。
那么有人會有疑問,既然緩存這么重要,那為何不做的大一些?其實以現(xiàn)有的芯片集成技術應該不難實現(xiàn)。的確,緩存理論上可以通過芯片工藝設計放大,但是過大的緩存會影響正常通信狀態(tài)下數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度,因為過大的緩沖空間需要相對多一點的尋址時間,并增加設備的成本,在一些對延遲要求比較高的應用場景中,緩存過大反而會起反作用,所以不能簡單地去擴大緩存,要在緩存和延遲兩個方面做取舍,“魚和熊掌不可得兼”。當然,隨著技術的進步,在盡量不增加延遲的情況下,也可以不斷提升交換機的緩存能力。受制于時鐘、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,緩存容量也不會大幅增加。
有的交換機還在交換芯片外部掛了一個DRAM緩存,用來提升交換機的緩存能力,這樣延遲可能會更大,但緩存可以做得很大,達到1G以上。緩存十分重要,但我們究竟需要多大的緩存,卻沒有正確答案。巨大的緩存意味著網(wǎng)絡不會丟棄任何流量,同時也意味著網(wǎng)絡延遲的增加,具體要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務來選擇。比如在搜索業(yè)務中,一次搜索要在海量數(shù)據(jù)庫里尋找結果,容易產(chǎn)生網(wǎng)絡突發(fā)流量,甚至造成網(wǎng)絡擁塞,在這樣的網(wǎng)絡業(yè)務中就需要部署緩存大的交換機設備;在金融領域,尤其是股票證券交易網(wǎng)絡中,差一個納秒都可以帶來巨大收益或者損失,這樣的領域?qū)W(wǎng)絡延遲要求非常高,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,轉(zhuǎn)發(fā)延遲控制在納秒級。
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