緩存對于服務器租用數(shù)據(jù)中心來說有什么作用

發(fā)布時間：2019-07-04 作者：騰佑科技

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簡述：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

　　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。交換機有三種轉發(fā)模式：直通轉發(fā)、存儲轉發(fā)和無碎片轉發(fā)，用的最廣泛的是存儲轉發(fā)模式。其實不管是哪種轉發(fā)模式，都要用到緩存，只不過直通轉發(fā)只解析報文的前幾個字節(jié)就進行轉發(fā)，存到緩存里的數(shù)據(jù)量小，轉發(fā)速度快，但因沒有對整體數(shù)據(jù)做校驗，容易轉發(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，這樣的領域對網(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，轉發(fā)延遲控制在納秒級。

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