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架构高性能网站秘笈 2016-04-11 08:39 服务器如何发送数据？ 1. 服务器程序将需要发送的数据写入该程序的内存空间中； 2. 服务器程序通过操作系统的接口向内核发出系统调用； 3. 系统内核将用户态内存空间中的数据复制到内核缓冲区中去，然后通知网卡过来取；此后CPU转而做其他处理； 4. 网卡到CPU指定的内核缓冲区中将数据复制到网卡缓冲区中； 5. 网卡将字节转换成二进制位，再以电信号的形式输出至网络。 注意：数据在计算机内部的复制是按照总线的宽度来复制的。比如在32位的操作系统中，数据每次都复制32位。 总线就像是一条32/64车道的马路，数据在计算机中是以0/1的形式存储，每次复制每条车道只能走一个0/1，因此每次只能同时复制32个0/1. 数据在网线中的速度 网络传输介质有光缆和铜缆，在光缆中电信号的传输速度为2.3x10^8m/s，在铜缆中传输速度为2.0x10^8m/s。 光的传播速度为3.0x10^8m/s，但由于光缆采用反射机制传播，并不是直射，因此电信号实际走的路程要比直线长很多，因此在光缆中的传播速度只有2.0x10^8m/s。 什么是带宽？ 带宽的定义 带宽的定义：数据的发送速率。 带宽的单位 100Mbps = 100M bit per second 平时所说的100M带宽指的是100M比特每秒， 100Mbps = 12.5MBps 注意：我们平时所说的“100M”指的是100MB，而带宽的单位是Mb，而1MB = 8Mb。因此，运营商所说的“百兆宽带”其实是“12.5兆宽带”，呵呵。 什么影响了数据发送速度(带宽)？ 1. 数据的发送速度由接收方的接收速度决定。在数据链路层中，为了确保数据在接收过程中不发生丢失，因此接收方要告诉发送方目前发送速度是否合理。若接收方来不及收，就会告诉发送方，让它慢点发。因此，数据的发送速度(即带宽)由接收方的接收速度决定。 2. 与传播介质的并行度有关。传输介质可以看成是多车道马路，数据由0/1组成，每股车道每次只能容纳一个0/1。因此，如果马路的车道增多，那么每次发送的0/1也就增多，从而提高了发送速度(即带宽). 运营商为什么要限制带宽？ 我们的服务器会通过一个交换机连入互联网，互联网由无数个路由器和主机构成，路由器负责数据包的存储转发,将数据包根据目的地址途径一个个路由器，最终投递到目的主机中。 由于一个交换机往往有多个服务器接入，服务器们都会将需要发送的数据首先发给交换机，再由交换机发给路由器，这些数据先存储在路由器的缓存中，然后路由器根据先后顺序逐个转发。所以，如果服务器发送数据的速度过快，路由器缓存满了，那接下来的数据就会丢失，因此需要限制服务器向路由器发送数据的速度，即限制服务器的带宽。而这个限制由接入服务器的交换机完成。通过上文可知，交换机只要控制接收速度，就能限制服务器的发送速度。 什么是共享带宽？什么是独享带宽？ 1.独享带宽 如果一个路由器的出口带宽为100Mbps，并且同一个广播域内有10台主机，交换机只要将每台主机的最大出口带宽限制为10Mbps，那么不管在任何情况下每台主机的最大出口带宽为10Mbps。这就是独享带宽。独享带宽不会受到同一个广播域内其他主机的影响，任何时候最大出口带宽均为10Mbps。 2.共享带宽 假设一个路由器的出口带宽仍为100Mbps，但运营商为了挣更多钱，使同一个广播域内有多于10个主机接入，那么每台主机的平均最大带宽就小于10Mbps，此时即使交换机仍然将每台主机的最大出口带宽限制为10Mbps，但当主机都有较大的网络通信时，就无法保证每台主机都有10Mbps的最大带宽，此时就会相互竞争带宽。 综上所述，独享10M带宽能保证服务器的最大出口带宽在任何情况下都为10Mbps，不会受到同一广播域内的其他主机影响；而共享10M带宽只能保证在同一广播域内的其他主机通信空闲时，才能达到最大10Mbps的出口带宽。 什么是响应时间？ 响应时间是指从数据包的第一个0/1离开服务器开始，到最后一个0/1被客户端接收为止的这段时间。 响应时间 ＝ 发送时间＋传输时间＋处理时间 ? 发送时间：从发送数据包的第一个0/1开始，到发完最后一个0/1为止的这段时间。 发送时间＝数据包比特数/带宽 ? 传输时间：数据在通信线路中的传输时间。 传输时间＝传输距离/传输速度 (传输速度近似为2x10^8m/s) ? 处理时间：数据在各个路由器中存储转发的时间。 处理时间比较难以计算。 响应时间＝(数据包比特数/带宽)+(传输距离/传输速度)+处理时间 下载速度＝数据的字节数/响应时间 什么是吞吐率？ 吞吐率：服务器单位时间内处理请求的个数。 单位：reqs/s 吞吐率用来衡量服务器处理请求的能力。 当请求非常少的时候吞吐率并不高，