buffer和cache如何区分
看看大家怎么区分 有啥好的办法
Cache和Buffer是两个不同的概念,简单的说,Cache是加速“读”,而buffer是缓冲“写”,前者解决读的问题,保存从磁盘上读出的数据,后者是解决写的问题,保存即将要写入到磁盘上的数据。在很多情况下,这两个名词并没有严格区分,常常把读写混合类型称为buffer cache。
Oracle中的log buffer是解决redo写入的问题,而data buffer cache则解决data block的读写问题。对于Oracle来说,如果IO没有在SGA中命中,都会发生物理IO,Oracle并不关心底层存储的类型,可能是一套存储系统,可能是本地磁盘,可能是RAID 10,也可能是RAID 5,可能是文件系统,也可能是裸设备,或是ASM。总之,Oracle把底层的存储系统称为存储子系统。
在存储系统中,cache几乎无处不在(在后面的论述中,我们统称为cache),文件系统有cache,存储有cache,RAID控制器上有cache,磁盘上也有cache。为了提高性能,Oracle的一个写操作,很有可能写在存储的cache上就返回了,如果这时存储系统发生问题,Oracle如何来保证数据一致性的问题。
Oracle数据库最重要的特性是:Write ahead logging,在data block在写入前,必须保证首先写入redo log,在事务commit时,同时必须保证redo log被写入。Oracle为了保证数据的一致性,对于redo log采用了direct IO,Direct IO会跳过了OS上文件系统的cache这一层。但是,OS管不了存储这一层,虽然跳过了文件系统的cache,但是依然可能写在存储的cache上。
一般的存储都有cache,为了提高性能,写操作在cache上完成就返回给OS了,我们称这种写操作为write back,为了保证掉电时cache中的内容不会丢失,存储都有电池保护,这些电池可以供存储在掉电后工作一定时间,保证cache中的数据被刷入磁盘,不会丢失。不同于UPS,电池能够支撑的时间很短,一般都在30分钟以内,只要保证cache中的数据被写入就可以了。存储可以关闭写cache,这时所有的写操作必须写入到磁盘才返回,我们称这种写操作为write throuogh,当存储发现某些部件不正常时,存储会自动关闭写cache,这时写性能会下降。
RAID卡上也有cache,一般是256M,同样是通过电池来保护的,不同于存储的是,这个电池并不保证数据可以被写入到磁盘上,而是为cache供电以保护数据不丢失,一般可以支撑几天的时间。还有些RAID卡上有flash cache,掉电后可以将cache中的内容写入到flash cache中,保证数据不丢失。如果你的数据库没有存储,而是放在普通PC机的本地硬盘之上的,一定要确认主机中的RAID卡是否有电池,很多硬件提供商默认是不配置电池的。当然,RAID卡上的cache同样可以选择关闭。
磁盘上的cache,一般是16M-64M,很多存储厂商都明确表示,存储中磁盘的cache是禁用的,这也是可以理解的,为了保证数据可靠性,而存储本身又提供了非常大的cache,相比较而言,磁盘上的cache就不再那么重要。SCSI指令中有一个FUA(Force Unit Access)的参数,设置这个参数时,写操作必须在磁盘上完成才可以返回,相当于禁用了磁盘的写cache。虽然没有查证到资料,但是我个人认为一旦磁盘被接入到RAID控制器中,写cache就会被禁用,这也是为了数据可靠性的考虑,我相信存储厂商应该会考虑这个问题。
至此,我们可以看到Oracle的一个物理IO是经历了一系列的cache之后,最终被写入到磁盘上。cache虽然可以提高性能,但是也要考虑掉电保护的问题。关于数据的一致性,是由Oracle数据库,操作系统和存储子系统共同来保证的。
1、 Buffer(缓冲区)是系统两端处理 速度平衡(从长时间尺度上看)时使用的。它的引入是为了减小短期内突发I/O的影响,起到 流量整形的作用。比如生产者——消费者问题,他们产生和消耗资源的速度大体接近,加一个buffer可以抵消掉资源刚产生/消耗时的突然变化。
2、 Cache(缓存)则是系统两端处理 速度不匹配时的一种 折衷策略。因为CPU和memory之间的速度差异越来越大,所以人们充分利用数据的局部性(locality)特征,通过使用存储系统分级(memory hierarchy)的策略来减小这种差异带来的影响。
3、假定以后存储器访问变得跟CPU做计算一样快,cache就可以消失,但是buffer依然存在。比如从网络上下载东西,瞬时速率可能会有较大变化,但从长期来看却是稳定的,这样就能通过引入一个buffer使得OS接收数据的速率更稳定,进一步减少对磁盘的伤害。
4、TLB(Translation Lookaside Buffer,翻译后备缓冲器)名字起错了,其实它是一个cache.
缓冲区(buffer)和缓存(cache)是用来提升系统性能的两种常见技术。
缓冲区是一个临时存储数据的地方,在数据从一个地方转移到另一个地方的时候常常用到。比如,当在网上看视频时,浏览器会先将视频保存在缓冲区中,这样就可以畅快地观看视频,而不用担心网络带宽不够或网速慢导致卡顿。
缓存是用来加速访问数据的,它通常储存在快速访问的存储介质上,比如内存或者闪存。当访问一个网站或者打开一个应用程序时,它会将常用的数据储存在缓存中,这样下次访问时就可以快速地从缓存中获取数据,而不用再次从磁盘或者网络上获取。
总的来说,缓冲区是用来缓解数据传输速度不匹配的问题,而缓存就是用来加速访问数据的。
仅供参考,望采纳,谢谢。
如果是技术面过程被问到这个问题,可以大致这样回答:
Buffer和Cache是两种不同的类型的存储器。
Buffer和Cache可以区分为以下几点:
最后,总结一下,Buffer和Cache是用于不同目的的存储器,Buffer用于缓冲数据,Cache用于提升系统性能。
buffer是为了提高内存和硬盘(或其他I/O设备)之间的数据交换的速度而设计的。buffer将数据缓冲下来,解决速度慢和快的交接问题;速度快的需要通过缓冲区将数据一点一点传给速度慢的区域。例如:从内存中将数据往硬盘中写入,并不是直接写入,而是缓冲到一定大小之后刷入硬盘中。
cache就是从磁盘读取数据然后存起来方便以后使用。cache实现数据的重复使用,速度慢的设备需要通过缓存将经常要用到的数据缓存起来,缓存下来的数据可以提供高速的传输速度给速度快的设备。例如:将硬盘中的数据读取出来放在内存的缓存区中,这样以后再次访问同一个资源,速度会快很多。