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中科院云平台架构师,专注于数字化、智能化,技术方向:云、Linux内核、AI、MES/ERP/CRM/OA、物联网、传感器、大数据、ML、微服务。

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分类: 服务器与存储

2014-07-08 16:45:55

如果每秒处理的连接从5千增加到1万,你会怎么做?比方说,你升级硬件并且提高处理器速度到原来的2倍。发生了什么?你得到两倍的性能,但你没有得到两倍的处理规模。每秒处理的连接可能只达到了6000。你继续提高速度,情况也没有改善。甚至16倍的性能时,仍然不能处理1万个并发连接。所以说性能和可扩展性是不一样的。
    问题在于Apache会创建一个CGI进程,然后关闭,这个步骤并没有扩展。
    为什么呢?内核使用的O(N^2)算法使服务器无法处理1万个并发连接。
    内核中的两个基本问题:
    连接数=线程数/进程数。当一个数据包进来,内核会遍历其所有进程以决定由哪个进程来处理这个数据包。
    连接数=选择数/轮询次数(单线程)。同样的可扩展性问题,每个包都要走一遭列表上所有的socket。
    解决方法:改进内核使其在常数时间内查找。
    使线程切换时间与线程数量无关。
    使用一个新的可扩展epoll()/IOCompletionPort常数时间去做socket查询。
    因为线程调度并没有得到扩展,所以服务器大规模对socket使用epoll方法,这样就导致需要使用异步编程模式,而这些编程模式正是Nginx和Node类型服务器具有的;所以当从Apache迁移到Nginx和Node类型服务器时,即使在一个配置较低的服务器上增加连接数,性能也不会突降;所以在10K连接时,一台笔记本电脑的速度甚至超过了16核的服务器。
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