服務器的高并發能力如何提升?

蝸牛 美國服務器 2022-08-10 30 0

服務器的高并發能力如何提升?

服務器高并發能力體現著服務器在單位時間內的很強數據處理能力,一般來說,如果企業的互聯網業務需要面對大量的同時在線請求,那么就需要高并發能力來支持。那么我們要如何才能提升服務器的并發處理能力呢?

1、提高CPU并發計算能力

服務器之所以可以同時處理多個請求,在于操作系統通過多執行流體系設計使得多個任務可以輪流使用系統資源,這些資源包括CPU,內存以及I/O。這里的I/O主要指磁盤I/O和網絡I/O。具體來講,就是采取多進程&多線程、、減少進程切換、減少使用不必要的鎖、考慮進程優先級和關注CPU使用率的方法來提高系統資源的利用率。這個方法的缺點在于:當子進程被父進程創建后,進程的創建使用fork()系統調用,需要耗費一定的開銷,這個開銷若太頻繁,可能影響性能。

2、內存的分配和釋放

減少內存的分配和釋放有利于我們提升服務器的并發處理能力。那么我們要怎樣做呢?對此,可以利用算法制度和改善數據結構,從而減少中間臨時變量的內存分配和數據復制時間。此外,能夠利用共享內存模式來降低內存的分配和釋放的目的。

同時,使用共享內存也可以提高內存的使用效率。共享內存指在多處理器的計算機系統中,可以被不同中央處理器(CPU)訪問的大容量內存,也可以由不同進程共享,是非??斓倪M程通信方式。這個方法的缺點在于:會影響服務器的運輸速度。

3、對I/O操作

I/O就是計算機內存和外部設備之間拷貝數據的過程。對于I/O操作,依據設備形式有不同的類型,例如網絡I/O、磁盤I/O和內存I/O。通常,網絡I/O速度相對要慢,因而我們可以利用高帶寬網絡適配器去提升速度。像這樣對I/O操作的過程,我們要CPU來調度。當CPU調度上使用時間較少,也就能節約CPU處理時間,所以,對I/O操作在一定的程度上,也是提升服務器的并發處理能力的一種方法。相關閱讀:如何提高服務器并發處理能力

3、服務器高并發策略調整

這里說的對服務器高并發策略調整,也就是盡量讓I/O操作和CPU計算重疊進行。這樣的做法,主要是為了讓CPU在I/O操作時等待時間里不空閑,同時也能較大限度的減少等待的時間。

4、選擇持久鏈接

有一些朋友可能不清楚持久鏈接是什么,下面簡單地介紹一下,持久連接也就是persistent connection,是通過TCP通信的一種方式,主要指不用為每個request object的傳送建立一個新的TCP連接,因而能減少TCP建立時間和相應的系統損耗。簡單的理解就是,在一次TCP鏈接中,可以實現持續發送多份數據而不斷開連接。

從性能的角度來說,如果建立的TCP鏈接次數越少,對性能的提升是越有利的,因而這里為了提升服務器的并發處理能力,建議選擇使用持久鏈接。

5、優化系統調用

系統調用涉及進程從用戶態到內核態的切換,導致一定的內存交換,這也是一定程度上的上下文切換,所以系統調用的開銷通常認為比較昂貴的。減少不必要的系統調用,也是服務器性能優化的一個方面。這個方法的缺點在于:當進程需要對硬件外設進行操作的時候,必須切換到內核態,這時它需要擁有更多的權力來操縱整個計算機。

6、改進硬件環境

還有一點要提及的是硬件環境,服務器的硬件配置對應用程序的性能提升往往是最直接,也是最簡單的方式,這就是所謂的scaleup。

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