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服务器租用数据中心缓存有多重要

发布时间:2018-12-5 13:45:55    返回首页

  服务器租用用户在选择数据中心的时候除了常规的网络资源外还要注意缓存的问题。这里的缓存值得是交换机的缓存。
  换机的缓存和通常的缓存概念不同,通常缓存指的是当某一硬件要读取数据时,会首先从缓存中查找需要的数据,如果找到了则直接执行,找不到的话再从内存中找,显然缓存中的数据查找速度比内存中要快得多,这是一个处于CPU内部的一块内存地址空间。而在交换机上,缓存就是数据交换的缓冲区,有时又叫做包缓冲区大小,是一种队列结构,被交换机用来协调不同网络设备之间的速度匹配问题。突发数据可以存储在缓冲区内,直到被慢速设备处理为止。交换机有三种转发模式:直通转发、存储转发和无碎片转发,用的最广泛的是存储转发模式。其实不管是哪种转发模式,都要用到缓存,只不过直通转发只解析报文的前几个字节就进行转发,存到缓存里的数据量小,转发速度快,但因没有对整体数据做校验,容易转发错误报文。大部分交换机的片上缓存都不大,一般都是几MB到几十MB,虽然单端口带宽在不到十年的时间里从1G发展到了100G,但缓存并没有很大提升,如果一个100G端口出现突发流量,十几MB就会出现丢包,显然在实际应用中会有限制,除非明确应用流量上不要有突发流量。
  那么有人会有疑问,既然缓存这么重要,那为何不做的大一些?其实以现有的芯片集成技术应该不难实现。的确,缓存理论上可以通过芯片工艺设计放大,但是过大的缓存会影响正常通信状态下数据包的转发速度,因为过大的缓冲空间需要相对多一点的寻址时间,并增加设备的成本,在一些对延迟要求比较高的应用场景中,缓存过大反而会起反作用,所以不能简单地去扩大缓存,要在缓存和延迟两个方面做取舍,“鱼和熊掌不可得兼”。当然,随着技术的进步,在尽量不增加延迟的情况下,也可以不断提升交换机的缓存能力。受制于时钟、总线带宽的能力,缓存性能难以大幅提升,考虑到功耗、成本的平衡,缓存容量也不会大幅增加。
  有的交换机还在交换芯片外部挂了一个DRAM缓存,用来提升交换机的缓存能力,这样延迟可能会更大,但缓存可以做得很大,达到1G以上。缓存十分重要,但我们究竟需要多大的缓存,却没有正确答案。巨大的缓存意味着网络不会丢弃任何流量,同时也意味着网络延迟的增加,具体要根据数据中心的业务来选择。比如在搜索业务中,一次搜索要在海量数据库里寻找结果,容易产生网络突发流量,甚至造成网络拥塞,在这样的网络业务中就需要部署缓存大的交换机设备;在金融领域,尤其是股票证券交易网络中,差一个纳秒都可以带来巨大收益或者损失,这样的领域对网络延迟要求非常高,不允许出现拥塞,也就不需要多少缓存,有的金融数据中心还要求使用低延迟交换机,转发延迟控制在纳秒级。
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