linux高性能服務(wù)器讀書筆記之服務(wù)器模型

1.模型一：C/S（經(jīng)典的）
起因：TCP/IP協(xié)議是沒有客戶和服務(wù)端的區(qū)別。但是資源（視頻，新聞，軟件）都是被數(shù)據(jù)提供者所壟斷
邏輯：服務(wù)器啟動(dòng)后，首先創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)監(jiān)聽socket，并且調(diào)用bind函數(shù)將其綁定到需要（自定義）的端口，然后調(diào)用listen函數(shù)等待客戶連接
特點(diǎn)：客戶連接是隨機(jī)事件，需要某種I/O模型來監(jiān)聽連接。
例子：服務(wù)器I/O復(fù)用技術(shù)之一的select系統(tǒng)調(diào)用
（當(dāng)監(jiān)聽接收到連接 ，服務(wù)器用accept來接收，并且分配一個(gè)邏輯單元為它服務(wù)，（fork系統(tǒng)產(chǎn)生邏輯單元，邏輯單元處理好一切返回給客戶端，邏輯單元可以是新創(chuàng)建的子進(jìn)程，子線程或其他）））

2.接下來就是宅男熟悉的P2P模型

優(yōu)勢：就是去掉通信的中心
特點(diǎn);就是每臺機(jī)器在消耗服務(wù)的時(shí)候也會給別人提供服務(wù)
例子：迅雷，云計(jì)算機(jī)群
問題：主機(jī)相互之間很難發(fā)現(xiàn)（發(fā)現(xiàn)服務(wù)器來解決這個(gè)問題）
但是本質(zhì)還是CS，只是一個(gè)變相的擴(kuò)展

I/O處理單元--------》邏輯單元---------》網(wǎng)絡(luò)存儲單元 
中間都是由請求隊(duì)列（通信方式，一般是永久的tCP連接）

2.1I/O處理單元：管理客戶連接的模塊，等待并且接受新的連接，接受客戶的數(shù)據(jù)，將服務(wù)器的相應(yīng)的數(shù)據(jù)返回客戶端。數(shù)據(jù)的收發(fā)不一定在這里，也可能在邏輯單元，（取決于事件處理模式）

2.2邏輯單元：分析并且處理數(shù)據(jù)，然后將結(jié)果傳遞給I/O處理單元或者直接發(fā)送給客戶端（對于機(jī)器群來說，一個(gè)邏輯單元也許就是一臺邏輯服務(wù)器）
2.3.網(wǎng)絡(luò)儲存：可以是數(shù)據(jù)庫，緩存和文件，或者一臺服務(wù)器（有些是不需要的，如ssh，telnet）
2.4.請求隊(duì)列：各個(gè)單元之間通訊方式的抽象
兩個(gè)方面：I/O處理單元通知邏輯單元的方式，邏輯單元訪問存儲單元的機(jī)制
這里就會涉及到池的概念，這個(gè)TCP理解一般是事先建立好的永久高效的TCP連接

3.I/O模型
3.1阻塞和非阻塞可以用于所有的文件描述符，不僅僅是socket，
3.2阻塞是可能是無法立即完成而被操作系統(tǒng)掛起，知道等待完成事件發(fā)生。
3.3非阻塞是系統(tǒng)的調(diào)用總是立即返回。，所以如果完成世家沒有發(fā)生，就會返回和錯(cuò)誤一樣的標(biāo)記。（errno可以區(qū)分）
要求：我們需要在完成世家發(fā)生的情況下，操作非阻塞，才能實(shí)現(xiàn)高效率。
例子：I/O復(fù)用（最常用的通知機(jī)制，還有SIGIO信號）
含義：有個(gè)函數(shù)叫I/O復(fù)用函數(shù)，他可以向內(nèi)核注冊一組事件，內(nèi)核可以將已經(jīng)完成的事件通知給應(yīng)用程序。
例子：I/O復(fù)用函數(shù)：select，poll，epoll_wait
原理：本身每個(gè)函數(shù)都是阻塞的，但是他們都具有監(jiān)聽多個(gè)I/O事件 的能力
備注：SIGIO的信號處理以后再說
備注2：上述的阻塞I/O,I/O復(fù)用和信號驅(qū)動(dòng)I/O都是同步I/O模型。
原理：I/O讀寫操作都是在I/O事件發(fā)生之后
異步I/O：（POSIX規(guī)范）用戶可以直接對I/O進(jìn)行讀寫操作，這些操作會告訴用戶讀寫緩沖區(qū)的位置，以及操作完成后內(nèi)核通知應(yīng)用程序的方式

二者核心區(qū)別：同步是用戶自己處理I/O操作，異步I.O是內(nèi)核執(zhí)行I/O操作。
區(qū)別2：同步向應(yīng)用程序通知二是I/O就緒事件，異步是I/O完成事件。

linux下，aio.h 提供了對異步I/O的支持