IO复用

Posted 2020-11-24 liuzhiyun

http 协议特点

• 支持客户/服务器模式
• 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径
• 灵活 ：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-type加以标记
• 无连接：即限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，就断开连接。采用这种方式可以节省传输时间
• 无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态指-----协议对于事务处理没 有记忆能力，缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传输的数据量增大。另一方面，再服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

 

HTTP协议工作位置

在tcp/ip协议栈中的位置

http协议通常承载与TCP协议之上，工作在应用层

 

 

pv :page view 一次页面的访问    

uv：User View 一个用户(IP)点开页面算一个（表现一个网站活跃度）针对队里IP

active connetion：活动链接数

qps ：每秒的请求数

 2E pv； active connetion 100w；qps 1-2w

 

MPM多道处理模块

　　Prefork ：实现了一个非线程型的。预派生的web服务器

　　　　　　主进程，生成多个子进程，每个子进程处理一个请求

　　Worker：主进程，生成多个子进程，每个子进程生成多个线程，每个线程响应一个请求

复用I/O

 

　　event ： 主进程，生成多个子进程，每个子进程响应多个请求

　　　　　　它把服务进程从连接中分离出来，在开启keepalive场合下相对worker模式能够承受的了更高的并发负载

 事件驱动式I/O

---

 

同步：调用发出之后不会立即返回，但一旦返回，则返回即是最终结果

异步：调用发出之后，别调用方立即返回消息，但返回的并非最终结果；被调用者通过状态、通知机制等来通知调用者，或通过回调函数来处理结果

　　关注点---是消息通知机制

阻塞 ：调用结果返回之前，调用者会被挂起；调用者只有在得到返回结果之后才能继续；

非租塞：调用者在结果返回之前，不会被挂起，即调用不会阻塞调用者

　　关注点---调用者等待被调用者返回调用结果时的状态

 

阻塞blocking IO

非租塞nonblocking IO

多路IO  multiplexing

异步  asynchronous IO

事件驱动 signal driven IO

 

基于TCP客户/服务器程序的套接字函数

 

IO发生时涉及的对象和步骤。对一个network IO ，它会涉及到两个系统对象，一个是调用这个IO的process(or thread)，另一个就是系统内核。

当一个read 操作发生时，它会经历两个阶段： 

• 　　等待数据准备
• 　　将数据从内核拷贝到进程中

当用户进程调用recvfrom这个系统调用，kernel就开始了IO的第一个阶段：准备数据。

对于network IO来说，很多时候数据在一开始还没有到达（比如，还没有收到一个完整的UDP包），这个时候kernel就要等待足够的数据到来。

而在用户进程这边整个进程会被阻塞。当kernel一直等到数据准备好了，它就会将数据从kernel中拷贝到用户内存，然后kernel返回结果，用户进程才解除block的状态，重新运行起来。

实际上，除非特别指定，几乎所有的IO接口（包括socket接口）都是阻塞型的

阻塞：特点就是在IO执行的两个阶段（等待数据和拷贝数据两个阶段）都会被block

　　

 

select和epoll模型（Apache和nginx）

　select同步阻塞

• 　每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大
• 　同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大
• 　select支持的文件描述符数量太小，默认是1024

Epoll异步模型

• 　支持一个进程打开大数目的socket描述符
• 　IO效率不随FD数目增加而线性下降
• 　使用mmap加速内核与用户空的消息传递
• 　边缘触发和水平触发

 

同步IO：用户进程发出IO调用，去获取IO设备数据，双方的数据要经过内核缓冲区同步，完全准备好后，再复制返回到用户进程。而复制返回到用户进程会导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成。

同步IO：导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成。
异步IO：不导致请求进程阻塞。

异步IO：用户进程发出IO调用，去获取IO设备数据，并不需要同步，内核直接复制到进程，整个过程不导致请求进程阻塞。

所以， 阻塞IO模型、非阻塞IO模型、IO复用模型、信号驱动的IO模型者为同步IO模型，只有异步IO模型是异步IO。

 IO模型的具体实现方式对比

1.几种模式实现方式

2.select，poll，epoll区别
apache是同步阻塞模式，select实现方式
nginx是异步非阻塞工作模式，epoll实现方式

 

 IO复用：http://note.youdao.com/noteshare?id=002ebbbcadabb6f33cb1115aab7a7f6f&sub=BB926F20646E4E8088150B6C13FDE4B9

 https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7624733.html

https://blog.51cto.com/anfishr/2308885