第1个回答 2022-06-23
零拷贝描述的是客户端与服务器之间数据传输过程中，需要拷贝的问题
**客户端**
普通拷贝：用户发起指令给内核，内核拷贝磁盘的文件到内核缓冲区，然后由内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，然后再由用户缓冲区拷贝到内核缓冲区，内核缓冲区通过网络发送到服务器，经过三次拷贝
零拷贝：直接通过内核空间不经过用户空间进行发送（实现方式：1、api，2、内核空间的内存地址和用户空间的内存地址映射到同一块）（使用场景： Java NIO、Netty，kafaka，rocketMq)
**服务端**
常见的IO 多路复用方式有【select、poll、epoll】
就是很多个网络I/O复用一个或少量的线程来处理这些连接
select/poll模型是通过轮询遍历（fd_set集合）所有内核缓冲器内的文件描述符（fd），发现就绪的文件描述符(fd)，则处理fd数据；select 在单个进程中能打开的 fd 是有限制的，默认是1024
【 什么是 fd：在 linux 中，内核把所有的外部设备都当成是一个文件来操作，对一个文件的读 写会调用内核提供的系统命令，返回一个 fd( 文件描述符)。而对于一个 socket 的读写也会有 相应的文件描述符，成为 socketfd 】
epoll 是基于事件驱动方式来代替顺序扫描，是监听就绪的fd，轮询就绪的fd的方式
【由于 epoll 能够通过事件告知应用进程哪个 fd 是可读的，所以我们也称这种 IO 为异步非 阻塞 IO ，当然它是伪异步的，因为它还需要去把数据从内核同步复制到用户空间中，真正的 异步非阻塞，应该是数据已经完全准备好了，我只需要从用户空间读就行（AIO）】
epoll的两种触发机制（水平触发（默认）和边缘触发）
边缘触发把如何处理数据的控制权完全交给了开发者，比如，读取一个http的请求，开发者可以决定只读取http中的headers数据就停下来，开发者有机会更精细的定制这里的控制逻辑
nio中所有的通信都是面向缓冲区的，操作数据之前先要开辟一个Buffer的缓冲区指定缓冲区大小ByteBuffer.allocate(1024)
一台机器理论能支持的连接数
首先，在确定最大连接数之前，大家先跟我来先了解一下系统如何标识一个tcp 连接。系统用一个四元组来唯一标识一个TCP 连接： (source_ip, source_port, destination_ip,destination_port)。即(源IP，源端口，目的 IP，目的端口)四个元素的组合。只要四个元素的组合中有一个元素不一样，那就可以区别不同的连接，
比如：
你的IP 地址是 11.1.2.3, 在 8080 端口监听
那么当一个来自 22.4.5.6 ，端口为 5555 的连接到达后，那么建立的这条连接的四元组为 :
(11.1.2.3, 8080,
22.4.5.6, 5555)
这时，假设上面的那个客户（22.4.5.6）发来第二条连接请求，端口为 6666，那么，新连接 的四元组为(11.1.2.3, 8080,
22.4.5.6, 5555)
那么，你主机的 8080 端口建立了两条连接；
通常来说，服务端是固定一个监听端口，比如 8080，等待客户端的连接请求。在不考虑地址重用的情况下，及时 server 端有多个ip，但是本地监听的端口是独立的。所以对于tcp 连接的4 元组中，如果destination_ip 和destination_port 不变。那么只有source_ip 和source_port 是可变的，因此最大的 tcp 连接数应该为 客户端的ip 数 乘以 客户端的端口数。在 IPV4 中， 不考虑 ip 分类等因素，最大的 ip 数为 2 的 32 次方 ；客户端最大的端口数为 2 的 16 次方， 也就是 65536. 也就是服务端单机最大的tcp 连接数约为 2 的48 次方。
当然，这只是一个理论值，以linux 服务器为例，实际的连接数还取决于
1、内存大小（因为每个 TCP 连接都要占用一定的内存）、
2、文件句柄限制，每一个 tcp 连接都需要占一个文件描述符，一旦这个文件描述符使用完了，新来的连接会返回一个“Can’t open so many files”的异常。如果大家知道对于操作系统最大可以打开的文件数限制，就知道怎么去调整这个限制
a)可以执行【ulimit -n】得到当前一个进程最大能打开1024 个文件，所以你要采用此默认配置最多也就可以并发上千个 TCP 连接。
b) 可以通过【vim /etc/security/limits.conf】去修改系统最大文件打开数的限制
softnofile 2048
hard nofile 2048
表示修改所有用户限制、soft/hard 表示软限制还是硬限制，2048 表示修改以后的值
c) 可以通过【cat /proc/sys/fs/file-max】查看linux 系统级最大打开文件数限制，表示当前这个服务器最多能同时打开多少个文件
当然，这块还有其他很多的优化的点，这里不是这节课的目标
3. 带宽资源的限制