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教程大全 2025-07-16 07:32:37 浏览

Redis缓存: 实现的原理

Redis是一种高速缓存技术,它可以提供快速的数据访问,是许多大型应用的关键。本文将介绍Redis缓存背后的基本原理,并揭示它的实际工作原理。

1. Redis工作方式

Redis最主要的使用方式是作为内存缓存,在内存中存储数据,以提供快速数据读写。Redis通过将数据存储在内存中来实现极快的响应速度,这与传统的数据库系统有所不同。

2. Redis存储方式

Redis将所有的数据都存储在内存中,但是数据也会被定期写入到磁盘上,以保护数据的安全。之所以这样做是因为,内存的容量是有限的,当内存容量不足时,Redis必须要将数据存储在磁盘上。

此外,Redis还实现了一种存储方式,即通过持久化技术将内存中的数据写入到磁盘上。这可确保数据即便是在系统关机或崩溃后也可以被恢复。Redis支持两种不同类型的持久化技术:snapshot(快照)和append-only file(AOF)。

3. Redis快照

Redis快照是Redis的默认持久化机制,基本原理是在特定的时间间隔内,将内存中的数据保存到磁盘上,从而保证数据的持久性。

在Redis快照中,我们需要手动进行配置,以选择何时保存快照,如下:

SAVE

上述语句将触发Redis 服务器 立即执行快照操作。

4. Redis AOF存储

AOF存储方式是Redis推出的一种新的存储方式,在AOF存储模式下,Redis服务器会将每一次的操作写入到日志中。由于Redis日志是一个追加的操作,因此它需要保证日志文件可读可写,以避免数据丢失。

在Redis中,开启AOF日志持久化模式非常简单,只需要在Redis配置文件中设置如下:

appendonly yes

上述语句将开启AOF模式。

5. Redis缓存的应用

Redis缓存可以被广泛应用于自然语言处理、监控等多个领域。例如,在监控中,Redis缓存可以为用户提供即时数据查询、快速响应和可扩展性。

无论你是构建一个大型的在线应用,还是需要一个高速缓存解决方案,Redis缓存都是一个非常有用的工具。通过了解Redis缓存的基本原理,我们可以更好的理解它的内部机制及其优秀性能。

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缓存穿透

高晓通855支持最大运行内存是多少??

内存内存速度:2133MHz内存类型:4x16位,LPDDR4x高通骁龙855处理器采用1+3+4的8核架构,4个Cortex A76大核+4个Cortex-A55小核。 高通公司透露,Snapdragon 855中的Cortex-A76变体允许更大的无序执行窗口,最有可能是指重新排序缓冲区的大小增加。 库存A76具有128指令缓冲区,而高通公司的修改后的A76已增加到未公开的大小。 除了似乎增加的ROB之外,高通公司还透露,为了提高效率,已优化了数据预取器。 目前尚不清楚这里的“效率”是指功耗效率还是数据预取方式的效率,这里的披露也没有确切的变化,是否有更多或更少的预取流,或者是否有其他类型的变化预取。 与海思麒麟980选择2 + 2大核设计不同,855对其中一的对A76针对高频进行了优化,采用1 + 3配置,高通称之为性能最高的核心“Kryo 485 Gold Prime”的主频高达2.84GHz ,似乎配置了512KB L2缓存。 其他三个内核的时钟频率为2.42GHz,并保留较小的256KB L2缓存,这种配置让人感到非常奇怪。 不过也确实存在大量场景,其中主要需要有一个较大的线程活跃,比如在网络浏览工作负载中尤其如此。 与2 + 2配置相比,这样的1 + 3配置可以实现更好的性能和更高的效率。 高通的2.84GHz时钟比HiSilicon 2.6GHz频率高9.2%。 这里的一个大问题是高通公司在功耗曲线上推动核心发展的程度 - 我预计它的效率会比麒麟980低一些。 我们还发现高通公司在其余3个高性能内核上采用较小的L2缓存,这一点很奇怪。 我仍然期望这些产品的性能比HiSilicon的具有512KB L2的1.92GHz A76单元更高 - 但是看到两家公司试图以不同的方式实现相同的目标仍然很有趣。 接下来,我们看到了四个Cortex-A55小核,它们运行在1.8GHz,并配有128KB L2缓存。 在这方面,似乎Snapdragon 855与Snapdragon 845没有什么不同。 在这里,该公司似乎将所有工艺节点优势放在提高小核心的功耗效率上。

CPU的线程数的多少和CPU的性能有什么关系?

同时多线程Simultaneous multithreading,简称SMT。 SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。 当没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。 SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。 多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。 这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。 Intel从3.06GHz Pentium 4开始,所有处理器都将支持SMT技术。 ○多核心 多核心,也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)。 CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。 与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。 但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。 相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。 目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。 多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。 2005年下半年,Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。 新安腾处理器开发代码为Montecito,采用双核心设计,拥有最少18MB片内缓存,采取90nm工艺制造,它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。 它的每个单独的核心都拥有独立的L1,L2和L3 cache,包含大约10亿支晶体管。

网卡有哪些应用?

计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板(或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡)。 网络接口板又称为通信适配器或网络适配器(adapter)或网络接口卡NIC(Network Interface Card)但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。

网卡功能简述

网卡是工作在物理层的网路组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。

网卡功能详解

网卡上面装有处理器和存储器(包括RAM和ROM)。 网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。 而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。 因此,网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转换。 由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同,因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。

在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中。 这个驱动程序以后就会告诉网卡,应当从存储器的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。 网卡还要能够实现以太网协议。

网卡并不是独立的自治单元,因为网卡本身不带电源而是必须使用所插入的计算机的电源,并受该计算机的控制。 因此网卡可看成为一个半自治的单元。 当网卡收到一个有差错的帧时,它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。 当网卡收到一个正确的帧时,它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。 当计算机要发送一个IP数据报时,它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。

随着集成度的不断提高,网卡上的芯片的个数不断的减少,虽然现在个厂家生产的网卡种类繁多,但其功能大同小异。网卡的主要功能有以下三个:

1.数据的封装与解封:发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部,成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部,然后送交上一层;

2.链路管理:主要是CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ,带冲突检测的载波监听多路访问)协议的实现;

3.编码与译码:即曼彻斯特编码与译码。

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