文章目录

  • ​​一、服务器模型​​
  • ​​1.C/S模型​​
  • ​​(1)C/S模型​​
  • ​​(1)服务器监听多个客户请求的逻辑​​
  • ​​(2)缺点​​
  • ​​2.p2p模型​​
  • ​​二、服务器编程框架​​
  • ​​(2)I/O处理单元​​
  • ​​(3)逻辑单元​​
  • ​​(4)网络存储单元​​
  • ​​(5)请求队列​​
  • ​​三、I/O模型​​
  • ​​1.阻塞和非阻塞的概念可以运用到所有的文件描述符,而不仅仅是socket​​
  • ​​2.阻塞I/O​​
  • ​​3.非阻塞I/O​​
  • ​​4.I/O复用:最常见的I/O通知机制​​
  • ​​5.异步I/O​​
  • ​​6.四种I/O模型的差异对比​​
  • ​​四、两种高效的事件处理模式​​
  • ​​1.基本知识​​
  • ​​2.Reactor模式​​
  • ​​3.Proactor模式​​
  • ​​4.使用同步I/O模拟Proactor模式​​
  • ​​八、总结本章主要内容:I/O处理单元、逻辑单元、存储单元​​

一、服务器模型

1.C/S模型

(1)C/S模型

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_服务器

  • 由于资源(视频、新闻、软件等)都被数据提供者所垄断,所以几乎所有的网络应用程序都采用了C/S模型

(1)服务器监听多个客户请求的逻辑

  • 服务器同时监听多个客户请求是通过select系统调用实现的
  • 服务器启动后,首先创建一个或者多个监听socket,然后调用bind函数将其绑定到服务器感兴趣的端口上,然后调用listen函数等待客户连接;
  • 服务器稳定运行之后,客户端就可以调用connect函数向服务器发起连接了;
  • 由于客户连接请求是随机到达的异步事件,服务器需要使用某种I/O模型来监听这一事件
  • I/O模型有很多种,下面服务器使用的是I/O复用技术之一的:select系统调用, 当监听到连接请求后,服务器就调用accept函数接受他,并分配一个逻辑单元为新的连接服务,逻辑单元可以是新创建的子进程、子线程或者其他。 下图中的服务器给客户端分配的逻辑单元是由fork系统调用创建的子进程,
  • 逻辑单元读取客户请求,处理该请求,然后将处理结果返回给客户端。客户端接受到服务器反馈的结果之后,可以继续向服务器发送请求,也可以立即主动关闭连接。如果客户端主动关闭连接,则服务器执行被动关闭连接。
  • 至此,双方的通信结束。需要注意的是,服务器在处理一个客户请求的同时,还会继续监听其他客户请求,否则就变成了效率低下的串行服务器了(必须先处理完前一个客户的请求,才能继续处理下一个客户的请求)

(2)缺点

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_02

2.p2p模型

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_03


(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_04

二、服务器编程框架
  • 服务器基本框架如下
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_服务器_05

  • (1)该图既能描述一台服务器,也能描述一个服务器集群,两种情况下的部件的含义和功能如下所示:
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_06


  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_服务器_07


(2)I/O处理单元

  • 对于单服务器而言
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_08


  • 对于服务器集群而言
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_09


(3)逻辑单元

  • 对于单服务器而言
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_10


  • 对于服务器集群而言
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_11


(4)网络存储单元

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_12

(5)请求队列

  • 对于单服务器而言
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_服务器_13


  • 对于服务器集群而言
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_14


三、I/O模型

1.阻塞和非阻塞的概念可以运用到所有的文件描述符,而不仅仅是socket

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_15

2.阻塞I/O

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_16

3.非阻塞I/O

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_17


(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_18

4.I/O复用:最常见的I/O通知机制

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_19

5.异步I/O

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_服务器_20

6.四种I/O模型的差异对比

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_21

四、两种高效的事件处理模式

1.基本知识

  • 服务器程序通常需要处理三类事件:I/O事件、信号以及定时事件
  • 同步I/O模型通常用于实现Reactor模式,也可以模拟出Proactor模式
  • 异步I/O模型通常实现Proacrot模式

2.Reactor模式

  • 处理的是读就绪事件,写就绪事件,让工作线程去读和写
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_22


  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_23


3.Proactor模式

  • 内核只会告诉用户空间的应用程序,读事件完成,写事件完成
  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_24


  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_25


  • (第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_26


4.使用同步I/O模拟Proactor模式

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_客户端_27


(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_服务器_28

八、总结本章主要内容:I/O处理单元、逻辑单元、存储单元

(第8章)《Linux高性能服务器编程》高性能服务器程序框架_非阻塞_29