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Logstash
...家走进一个非常有趣的技术领域——Logstash与Elasticsearch的结合。这俩在大数据处理界可是响当当的角色,特别是在实时索引优化这块,简直绝了!想象一下,你正面对着一大堆日志数据,每天都得迅速搞定它们的分析和查找,这时候,Logstash加上Elasticsearch简直就是你的超级英雄搭档,简直不要太好用! 1.1 什么是Logstash? Logstash 是一个开源的数据收集引擎,它能够从多个来源采集数据,然后进行转换,最后输出到各种存储系统中。它的设计初衷就是用来处理日志和事件数据的,但其实它的能力远不止于此。这家伙挺能来事儿的,不仅能搞定各种输入插件——比如文件啊、网页数据啊、数据库啥的,还能用过滤插件整点儿花样,比如说正则表达式匹配或者修改字段之类的。最后,它还支持不少输出插件,比如往Elasticsearch或者Kafka里面扔数据,简直不要太方便!这种灵活性使得Logstash成为了处理复杂数据流的理想选择。 1.2 Elasticsearch:实时搜索与分析的利器 Elasticsearch 是一个基于Lucene构建的开源分布式搜索引擎,它提供了强大的全文搜索功能,同时也支持结构化搜索、数值搜索以及地理空间搜索等多种搜索类型。此外,Elasticsearch还拥有出色的实时分析能力,这得益于其独特的倒排索引机制。当你将数据导入Elasticsearch后,它会自动对数据进行索引,从而大大提高了查询速度。 2. 实时索引优化 让数据飞起来 现在我们已经了解了Logstash和Elasticsearch各自的特点,接下来就让我们看看如何通过它们来实现高效的实时索引优化吧! 2.1 数据采集与预处理 首先,我们需要利用Logstash从各种数据源采集数据。好嘞,咱们换个说法:比如说,我们要从服务器的日志里挖出点儿有用的东西,就像找宝藏一样,目标就是那些访问时间、用户ID和请求的网址这些信息。我们可以用Filebeat这个工具来读取日志文件,然后再用Grok这个插件来解析这些数据,让信息变得更清晰易懂。下面是一个具体的配置示例: yaml input { file { path => "/var/log/nginx/access.log" start_position => "beginning" } } filter { grok { match => { "message" => "%{COMBINEDAPACHELOG}" } } } 这段配置告诉Logstash,从/var/log/nginx/access.log这个路径下的日志文件开始读取,并使用Grok插件中的COMBINEDAPACHELOG模式来解析每一行日志内容。这样子一来,原始的文本信息就被拆成了一个个有组织的小块儿,给接下来的处理铺平了道路,简直不要太方便! 2.2 高效索引策略 一旦数据被Logstash处理完毕,下一步就是将其导入Elasticsearch。为了确保索引操作尽可能高效,我们可以采取一些策略: - 批量处理:减少网络往返次数,提高吞吐量。 - 动态映射:允许Elasticsearch根据文档内容自动创建字段类型,简化索引管理。 - 分片与副本:合理设置分片数量和副本数量,平衡查询性能与集群稳定性。 下面是一个简单的Logstash输出配置示例,演示了如何将处理后的数据批量发送给Elasticsearch: yaml output { elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] index => "nginx-access-%{+YYYY.MM.dd}" document_type => "_doc" user => "elastic" password => "changeme" manage_template => false template => "/path/to/template.json" template_name => "nginx-access" template_overwrite => true flush_size => 5000 idle_flush_time => 1 } } 在这段配置中,我们设置了批量大小为5000条记录,以及空闲时间阈值为1秒,这意味着当达到这两个条件之一时,Logstash就会将缓冲区内的数据一次性发送至Elasticsearch。此外,我还指定了自定义的索引模板,以便更好地控制字段映射规则。 3. 实战案例 打造高性能日志分析平台 好了,理论讲得差不多了,接下来让我们通过一个实际的例子来看看这一切是如何运作的吧! 假设你是一家电商网站的运维工程师,最近你们网站频繁出现访问异常的问题,客户投诉不断。为了找出问题根源,你需要对Nginx服务器的日志进行深入分析。幸运的是,你们已经部署了Logstash和Elasticsearch作为日志处理系统。 3.1 日志采集与预处理 首先,我们需要确保Logstash能够正确地从Nginx服务器上采集到所有相关的日志信息。根据上面说的设置,我们可以搞一个Logstash配置文件,用来从特定的日志文件里扒拉出重要的信息。嘿,为了让大家看日志的时候能更轻松明了,我们可以加点小技巧,比如说统计每个用户逛网站的频率,或者找出那些怪怪的访问模式啥的。这样一来,信息就一目了然啦! 3.2 索引优化与查询分析 接下来,我们将这些处理后的数据发送给Elasticsearch进行索引存储。有了合适的索引设置,就算同时来一大堆请求,我们的查询也能嗖嗖地快,不会拖泥带水的。比如说,在上面那个输出配置的例子里面,我们调高了批量处理的门槛,同时把空闲时间设得比较短,这样就能大大加快数据写入的速度啦! 一旦数据被成功索引,我们就可以利用Elasticsearch的强大查询功能来进行深度分析了。比如说,你可以写个DSL查询,找出最近一周内访问量最大的10个页面;或者,你还可以通过用户ID捞出某个用户的操作记录,看看能不能从中发现问题。 4. 结语 拥抱变化,不断探索 通过以上介绍,相信大家已经对如何使用Logstash与Elasticsearch实现高效的实时索引优化有了一个全面的认识。当然啦,技术这东西总是日新月异的,所以我们得保持一颗好奇的心,不停地学新技术,这样才能更好地迎接未来的各种挑战嘛! 希望这篇文章能对你有所帮助,如果你有任何疑问或建议,欢迎随时留言交流。让我们一起加油,共同成长!
2024-12-17 15:55:35
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追梦人
DorisDB
...一艘载满现代数据处理技术的巨轮。哎呀,这家伙可真是个宝啊!不仅性能杠杠的,稳定性也是没得说,而且还能轻松升级扩容,怪不得那么多大公司都离不开它,用它来做数据的存储和分析,简直是如虎添翼!然而,就像任何航海之旅,DorisDB航行中也会遭遇风浪——“写入失败”。嘿,兄弟!这篇文章就像是一场探险之旅,带你深入揭秘这个棘手问题的真相。咱们不只停留在表面,而是要挖出问题的根儿,然后一起找寻解决的钥匙。想象一下,我们是在大海捞针,但有了指南针和渔网,这场寻找就变得既刺激又充满乐趣。跟着我,咱们在数据的汪洋里畅游,找到属于你的那片宁静海港,让你不再被信息的洪流淹没,而是能稳稳驾驭,轻松自在地航行。准备好了吗?出发吧! 第一章:写入失败的初探 现象描述:当你尝试向DorisDB表中插入数据时,突然间,一切变得静止。查询返回一个错误信息,告诉你“写入失败”。这不仅让你感到沮丧,还可能影响了业务流程的连续性。 原因分析:写入失败可能是由多种因素引起的,包括但不限于网络延迟、资源限制(如磁盘空间不足)、事务冲突、以及数据库配置问题等。理解这些原因有助于我们对症下药。 第二章:案例研究:网络延迟引发的写入失败 场景还原:假设你正使用Python的dorisdb库进行数据插入操作。代码如下: python from dorisdb import DorisDBClient client = DorisDBClient(host='your_host', port=your_port, database='your_db') cursor = client.cursor() 插入数据 cursor.execute("INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2')") 问题浮现:执行上述代码后,你收到了“写入失败”的消息,同时发现网络连接偶尔会中断。 解决方案:首先,检查网络连接稳定性。确保你的服务器与DorisDB实例之间的网络畅通无阻。其次,优化SQL语句的执行效率,减少网络传输的数据量。例如,可以考虑批量插入数据,而不是逐条插入。 第三章:资源限制:磁盘空间不足的挑战 场景还原:你的DorisDB实例运行在一个资源有限的环境中,某天,当你试图插入大量数据时,系统提示磁盘空间不足。 问题浮现:尽管你已经确保了网络连接稳定,但写入仍然失败。 解决方案:增加磁盘空间是显而易见的解决方法,但这需要时间和成本。哎呀,兄弟,你得知道,咱们手头的空间那可是个大问题啊!要是想在短时间内搞定它,我这儿有个小妙招给你。首先,咱们得做个大扫除,把那些用不上的数据扔掉。就像家里大扫除一样,那些过时的文件、照片啥的,该删就删,别让它占着地方。其次呢,咱们可以用更牛逼的压缩工具,比如ZIP或者RAR,它们能把文件压缩得更小,让硬盘喘口气。这样一来,不仅空间大了,还能节省点资源,挺划算的嘛!试试看,说不定你会发现自己的设备运行起来比以前流畅多了!嘿,兄弟!你听说过 DorisDB 的分片和分布式功能吗?这玩意儿超级厉害!它就像个大仓库,能把咱们的数据均匀地摆放在多个小仓库里(那些就是节点),这样不仅能让数据更高效地存储起来,还能让我们的系统跑得更快,用起来更顺畅。试试看,保管让你爱不释手! 第四章:事务冲突与并发控制 场景还原:在高并发环境下,多个用户同时尝试插入数据到同一表中,导致了写入失败。 问题浮现:即使网络连接稳定,磁盘空间充足,事务冲突仍可能导致写入失败。 解决方案:引入适当的并发控制机制是关键。在DorisDB中,可以通过设置合理的锁策略来避免或减少事务冲突。例如,使用行级锁或表级锁,根据具体需求选择最合适的锁模式。哎呀,兄弟,咱们在优化程序的时候,得注意一点,别搞那些没必要的同时进行的操作,这样能大大提升系统的稳定性。就像是做饭,你要是同时炒好几个菜,肯定得忙得团团转,而且容易出错。所以啊,咱们得一个个来,稳扎稳打,这样才能让系统跑得又快又稳! 结语:从困惑到解决的旅程 面对“写入失败”,我们需要冷静分析,从不同的角度寻找问题所在。哎呀,你知道嘛,不管是网速慢了点、硬件不够给力、操作过程中卡壳了,还是设置哪里没对劲,这些事儿啊,都有各自的小妙招来解决。就像是遇到堵车了,你得找找是哪段路的问题,然后对症下药,说不定就是换个路线或者等等红绿灯,就能顺畅起来呢!哎呀,你知道不?咱们要是能持续地学习和动手做,那咱处理问题的能力就能慢慢上个新台阶。就像给水管通了塞子,数据的流动就更顺畅了。这样一来,咱们的业务跑起来也快多了,就像是有了个贴身保镖,保护着业务高效运转呢!嘿!听好了,每回遇到难题都不是白来的,那可是让你升级打怪的好机会!咱们就一起手牵手,勇闯数据的汪洋大海,去发现那些藏在暗处的新世界吧!别怕,有我在你身边,咱俩一起探险,一起成长!
2024-10-07 15:51:26
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醉卧沙场
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...们可以利用Html5分片上传的技术,那么Plupload则是一个对此技术进行封装的前端脚本库,这个库的好处是可以自动检测浏览器是否支持html5技术,不支持再检测是否支持flash技术,甚至是sliverlight技术,如果支持,就使用检测到的技术。 那么这个库到哪里下载,怎么搭建呢,比较懒的童鞋还是用Install-Package Plupload搞定吧,一个命令搞定所有事 Plupload支持的功能这里就不细说了,什么批量上传,这里我没有用到,主要是感觉它支持的事件非常丰富,文件选取后的事件,文件上传中的事件(可获得文件的上传进度),文件上传成功的事件,文件上传失败的事件,等等 我的例子主要是上传一个单个文件,并显示上传的进度条(使用jQuery的一个进度条插件) 下面的例子主要是为文件上传交给 UploadCoursePackage.ashx 来处理 /ProgressBar/ var progressBar = $("loading").progressbar({ width: '500px', color: 'B3240E', border: '1px solid 000000' }); /Plupload/ //实例化一个plupload上传对象 var uploader = new plupload.Uploader({ browse_button: 'browse', //触发文件选择对话框的按钮,为那个元素id runtimes: 'html5,flash,silverlight,html4',//兼容的上传方式 url: "Handlers/UploadCoursePackage.ashx", //后端交互处理地址 max_retries: 3, //允许重试次数 chunk_size: '10mb', //分块大小 rename: true, //重命名 dragdrop: false, //允许拖拽文件进行上传 unique_names: true, //文件名称唯一性 filters: { //过滤器 max_file_size: '999999999mb', //文件最大尺寸 mime_types: [ //允许上传的文件类型 { title: "Zip", extensions: "zip" }, { title: "PE", extensions: "pe" } ] }, //自定义参数 (键值对形式) 此处可以定义参数 multipart_params: { type: "misoft" }, // FLASH的配置 flash_swf_url: "../Scripts/plupload/Moxie.swf", // Silverligh的配置 silverlight_xap_url: "../Scripts/plupload/Moxie.xap", multi_selection: false //true:ctrl多文件上传, false 单文件上传 }); //在实例对象上调用init()方法进行初始化 uploader.init(); uploader.bind('FilesAdded', function (uploader, files) { $("<%=fileSource.ClientID %>").val(files[0].name); $.ajax( { type: 'post', url: 'HardDiskSpace.aspx/GetHardDiskFreeSpace', data: {}, dataType: 'json', contentType: 'application/json;charset=utf-8', success: function (result) { //选择文件以后检测服务器剩余磁盘空间是否够用 if (files.length > 0) { if (parseInt(files[0].size) > parseInt(result.d)) { $('error-msg').text("文件容量大于剩余磁盘空间,请联系管理员!"); } else { $('error-msg').text(""); } } }, error: function (xhr, err, obj) { $('error-msg').text("检测服务器剩余磁盘空间失败"); } }); }); uploader.bind('UploadProgress', function (uploader, file) { var percent = file.percent; progressBar.progress(percent); }); uploader.bind('FileUploaded', function (up, file, callBack) { var data = $.parseJSON(callBack.response); if (data.statusCode === "1") { $("<%=hfPackagePath.ClientID %>").val(data.filePath); var id = $("<%=hfCourseID.ClientID %>").val(); __doPostBack("save", id); } else { hideLoading(); $('error-msg').text(data.message); } }); uploader.bind('Error', function (up, err) { alert("文件上传失败,错误信息: " + err.message); }); /Plupload/ 后台 UploadCoursePackage.ashx 的代码也重要,主要是文件分片跟不分片的处理方式不一样 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Web; using System.IO; namespace WebUI.Handlers { /// <summary> /// UploadCoursePackage 的摘要说明 /// </summary> public class UploadCoursePackage : IHttpHandler { public void ProcessRequest(HttpContext context) { context.Response.ContentType = "text/plain"; int statuscode = 1; string message = string.Empty; string filepath = string.Empty; if (context.Request.Files.Count > 0) { try { string resourceDirectoryName = System.Configuration.ConfigurationManager.AppSettings["resourceDirectory"]; string path = context.Server.MapPath("~/" + resourceDirectoryName); if (!Directory.Exists(path)) Directory.CreateDirectory(path); int chunk = context.Request.Params["chunk"] != null ? int.Parse(context.Request.Params["chunk"]) : 0; //获取当前的块ID,如果不是分块上传的。chunk则为0 string fileName = context.Request.Params["name"]; //这里写的比较潦草。判断文件名是否为空。 string type = context.Request.Params["type"]; //在前面JS中不是定义了自定义参数multipart_params的值么。其中有个值是type:"misoft",此处就可以获取到这个值了。获取到的type="misoft"; string ext = Path.GetExtension(fileName); //fileName = string.Format("{0}{1}", Guid.NewGuid().ToString(), ext); filepath = resourceDirectoryName + "/" + fileName; fileName = Path.Combine(path, fileName); //对文件流进行存储 需要注意的是 files目录必须存在(此处可以做个判断) 根据上面的chunk来判断是块上传还是普通上传 上传方式不一样 ,导致的保存方式也会不一样 FileStream fs = new FileStream(fileName, chunk == 0 ? FileMode.OpenOrCreate : FileMode.Append); //write our input stream to a buffer Byte[] buffer = null; if (context.Request.ContentType == "application/octet-stream" && context.Request.ContentLength > 0) { buffer = new Byte[context.Request.InputStream.Length]; context.Request.InputStream.Read(buffer, 0, buffer.Length); } else if (context.Request.ContentType.Contains("multipart/form-data") && context.Request.Files.Count > 0 && context.Request.Files[0].ContentLength > 0) { buffer = new Byte[context.Request.Files[0].InputStream.Length]; context.Request.Files[0].InputStream.Read(buffer, 0, buffer.Length); } //write the buffer to a file. if (buffer != null) fs.Write(buffer, 0, buffer.Length); fs.Close(); statuscode = 1; message = "上传成功"; } catch (Exception ex) { statuscode = -1001; message = "保存时发生错误,请确保文件有效且格式正确"; Util.LogHelper logger = new Util.LogHelper(); string path = context.Server.MapPath("~/Logs"); logger.WriteLog(ex.Message, path); } } else { statuscode = -404; message = "上传失败,未接收到资源文件"; } string msg = "{\"statusCode\":\"" + statuscode + "\",\"message\":\"" + message + "\",\"filePath\":\"" + filepath + "\"}"; context.Response.Write(msg); } public bool IsReusable { get { return false; } } } } 再附送一个检测服务器端硬盘剩余空间的功能吧 using System; using System.Collections.Generic; using System.IO; using System.Linq; using System.Web; using System.Web.Script.Services; using System.Web.Services; using System.Web.UI; using System.Web.UI.WebControls; namespace WebUI { public partial class CheckHardDiskFreeSpace : System.Web.UI.Page { protected void Page_Load(object sender, EventArgs e) { } /// <summary> /// 获取磁盘剩余容量 /// </summary> /// <returns></returns> [WebMethod] public static string GetHardDiskFreeSpace() { const string strHardDiskName = @"F:\"; var freeSpace = string.Empty; var drives = DriveInfo.GetDrives(); var myDrive = (from drive in drives where drive.Name == strHardDiskName select drive).FirstOrDefault(); if (myDrive != null) { freeSpace = myDrive.TotalFreeSpace+""; } return freeSpace; } } } 效果展示: 详细配置信息可以参考这篇文章:http://blog.ncmem.com/wordpress/2019/08/12/plupload%e4%b8%8a%e4%bc%a0%e6%95%b4%e4%b8%aa%e6%96%87%e4%bb%b6%e5%a4%b9-2/ 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_45525177/article/details/100654639。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-12-19 09:43:46
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...们可以进一步探索这一技术在现代Web应用开发中的实际应用场景和最新趋势。 近日,随着云计算、大数据以及5G网络的普及,大文件传输与高效下载的需求愈发显著。例如,某知名云存储服务提供商近期宣布升级其文件下载服务,采用先进的分段传输技术以应对用户对超大文件快速稳定下载的需求,这正是基于类似上述文章所介绍的HTTP Range请求头原理。通过服务器端的智能分片处理和客户端的断点续传支持,极大提升了用户在各种网络环境下的下载体验。 此外,前端技术社区也在不断优化大文件下载的用户体验。有开发者分享了一篇关于如何利用Vue.js配合WebSocket实现实时下载进度展示的文章,其中详细解读了在进行文件分片下载时,如何从前端角度实时获取并更新下载进度信息,从而提升用户界面的互动性和友好性。 对于深入理解文件切片下载机制,推荐阅读《HTTP协议权威指南》一书,书中详尽剖析了HTTP协议中的范围请求(Range Request)及其实现方式,这对于掌握和优化文件下载功能具有极高的参考价值。同时,关注Spring Boot官方文档和社区讨论,可以及时获取到针对大文件处理的最新最佳实践和技术动态。 综上所述,在当前高速发展的互联网环境下,结合SpringBoot后端框架与Vue前端技术实现文件切片下载功能,并关注该领域的最新发展与应用案例,无疑将有助于我们更好地服务于用户的实际需求,提升产品竞争力。
2023-01-19 08:12:45
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Kafka
近期,随着云原生技术的快速发展,Kafka作为分布式消息中间件的应用场景愈发广泛。特别是在微服务架构日益普及的背景下,Kafka因其高吞吐量、低延迟的特点,成为了企业级数据流处理的首选方案。然而,这也带来了新的挑战。例如,国内某大型电商企业在双十一促销活动中,由于订单峰值激增,其基于Kafka构建的实时交易系统一度面临消息堆积的问题。经过紧急排查,发现主要是由于分区数量不足导致的负载不均。为此,该企业迅速调整了分区策略,并优化了消息生产和消费逻辑,最终顺利应对了高峰流量。 与此同时,国外科技巨头也对Kafka进行了持续改进。近日,Confluent公司宣布推出Kafka 3.6版本,该版本引入了多项新特性,包括增强型事务API、更高效的压缩算法以及对多租户环境的支持。这些更新旨在帮助企业更好地满足复杂业务场景的需求,同时也反映了Kafka社区对于技术创新的不懈追求。 此外,关于Kafka与ZooKeeper的关系,业界普遍关注其未来的演进方向。尽管Confluent正在推动KRaft(Kafka Raft-based Controller)项目,试图完全摆脱ZooKeeper的依赖,但在短期内,ZooKeeper仍将在许多传统部署环境中占据主导地位。因此,对于正在使用Kafka的企业而言,如何平衡现有基础设施与新技术之间的过渡,成为了一个值得深思的问题。 从长远来看,Kafka的成功离不开开源社区的支持。正如Apache软件基金会所倡导的理念,“开放、协作、共享”始终是推动技术创新的核心动力。在未来,随着更多企业和开发者加入到Kafka生态中,我们有理由相信,这一技术将继续保持旺盛的生命力,并在更多领域发挥重要作用。
2025-04-05 15:38:52
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彩虹之上
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...务调度策略以及灵活的分片、依赖处理机制,能够有效应对高并发场景下的定时任务管理需求。 与此同时,云原生环境下的Kubernetes CronJob也是一个值得关注的方向。CronJob作为Kubernetes的一部分,可以根据Cron表达式在集群中调度容器化的定时任务,实现了与容器编排平台的高度集成。 此外,在深入研究定时任务原理时,可以追溯到操作系统级别的定时器和调度算法,如Linux系统的timerfd和POSIX信号定时器机制,这些底层技术为上层应用提供精确且高效的定时服务。 总之,随着技术的演进与发展,Java定时任务的实现方式日趋丰富多样,开发者应根据实际应用场景选择最适合的技术方案,同时关注社区前沿动态,以确保所采用的定时任务技术始终与时俱进。
2023-10-27 18:50:19
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...是因为系统通过时间片分片算法,在很短的时间内,将 CPU 轮流分配给它们,造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前,CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行,也就是说,需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter),这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文,会存储在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响,让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候,需要完成一系列的工作,这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作),但因为某种原因未得到操作系统的立即响应,该进程只能把自己变成阻塞状态,等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理,而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引,用于指向被打开的文件,所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数,用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候,如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中,就直接从内存中读取数据。如果数据不存在,则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中,再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝,两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时,如果当前 FD 不可读,系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的,从内核缓冲区拷贝到用户空间,也是阻塞的,直到 copy complete,内核返回结果,用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题,我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池,但是在高并发的情况下需要的线程会很多,系统无法承受,而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询,在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O),这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接,而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候,会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端,I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中,然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher),转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现,以 select 为例,当用户进程调用了多路复用器,进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket,当任何一个 socket 的数据准备好了,多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作,把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以,I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符,而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态,select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用, 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择,在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的,一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的,在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类,一类是 key 过期,一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期,我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器,到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据,对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据,从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时,才会判断该 key 是否已过期,过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源,却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问,从而不会被清除,占用大量内存。 例如 String,在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况,每次写入 key 时,发现内存不够,调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间,会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key,并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时,可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略,是指当内存使用达到最大内存极限时,需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据,以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0,64 位系统不限制内存,32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU,Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间,目前最远的数据优先被淘汰。 LFU,Least Frequently Used,最不常用,4.0 版本新增。 random,随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰,那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru,在保证正常服务的情况下,优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题:如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储,消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良,通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU,则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题:如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位,这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳,而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码:server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron,默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值,它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time,可以提高执行效率。 OK,当对象里面已经有了 LRU 字段的值,就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度,思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新),该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位,按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候,它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下,可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况,如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构,消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下,已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外,传统 LRU 还有什么问题? 如图,假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次,而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚,在同等的情况下,A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制,怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时,其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟,ldt,last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率,简称 counter(logc,logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的,8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候,lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由,lfu-log-factor 越大,counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减,也不能体现对象的热度。没有被访问的时候,计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制,如果值是 1 的话,N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快,很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机,都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失,Redis 提供了两种持久化的方案,一种是 RDB 快照(Redis DataBase),一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候,会把当前内存中的数据写入磁盘,生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf, SNAPSHOTTING,其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案,注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的,只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径,dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题:为什么停止 Redis 服务的时候没有 save,重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发,保证服务器正常关闭。 c)flushall,RDB 文件是空的,没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据,这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器, Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多,会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题,Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时,Redis 会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write),RDB 持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段,一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器,触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件,它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候,redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程,频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份,所以如果 redis 意外 down 掉的话,就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要,希望将损失降到最小,则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作,并追加到文件中。开启后,执行更改 Redis 数据的命令时,就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题:数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制,AOF 数据并没有真正地写入硬盘,而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大,怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中,随着 Redis 不断的进行,AOF 的文件会越来越大,文件越大,占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666,执行 1000 次,结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题,Redis 新增了重写机制,当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时,Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理,而是直接读取服务器现有的键值对,然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令,生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中,AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率,即使使用默认的同步频率每秒同步一次,Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis,AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率,默认情况下,每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下,RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式,我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失,毫无疑问使用 RDB 是最好的,定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制,而是应该两种一起用,在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
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知识学习
实践的时候请根据实际情况谨慎操作。
随机学习一条linux命令:
xz -z -k file.txt
- 使用xz工具压缩文件。
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时光飞逝
"流光容易把人抛,红了樱桃,绿了芭蕉。"