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　　0.5.3 内存

　　内存（RAM）是CPU和磁盘之间的缓冲设备（如图0-19所示），是临时存储器（用于存放数据）。若断电，数据就会丢失。

　　图0-19 服务器内存展示

　　程序运行的时候，一般会被调度到内存中执行，服务器关闭或程序关闭之后，数据将自动从内存中释放掉。

　　1. 程序和进程的基本概念

　　这里简单介绍程序和进程的区别，具体见表0-5。

　　表0-5 程序、进程、守护进程间的区别

　　2. 企业案例：提升用户体验的网站解决方案

　　（1）门户（大网站）极端案例：大并发写入案例（抢红包、微博）

　　遇到高并发、大数据量“写”数据的极端情况时，系统会将数据先写到内存中，在数据积累了一定的量后，再定时或者定量地写到磁盘中以减轻磁盘的压力，减少磁盘I/O（Input/Output，磁盘的输入/输出），最终再将数据加载到内存中以对外提供访问，目的还是为了减轻对磁盘的访问压力，相关流程如图0-20所示。

　　图0-20 企业高并发业务写入流程图

　　这种状况的特点具体如下。

　　• 优点是写数据到内存时，性能高、速度快（适用于微博、微信、SNS（社交网）、秒杀等场景）。

　　• 缺点是可能会丢失一部分在内存中还没有来得及存入磁盘的数据。

　　解决数据丢失的方法具体如下。

　　• 在服务器主板上安装蓄电池，在断电后宕机前瞬间将内存数据回写到磁盘。

　　• UPS（一组蓄电池）不间断供电（IDC数据中心机房一般都会用UPS持续供电）。UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。

　　• 选双路电的机房，使用双电源、分别接不同路的电，以及将服务器放到不同的机柜中，将企业业务放置到不同的地区（异地）。

　　• 柴油发电机+油罐，机房一般会与附近的加油站签订紧急供油协议。

　　（2）中小型企业案例

　　对于并发访问（可简单理解为同时访问的数量）不是很大、数据量也不是特别大的网站，若是业务读多写少，则会先将数据写入磁盘中，然后通过程序将写到磁盘的数据读到内存中，再对外通过读取内存提供访问服务（如图0-21所示）。绝大多数企业的业务逻辑还是读请求（例如，浏览页面）多于写请求（例如，写文章、发朋友圈）。

　　图0-21 中小型企业访问量低的读写流程示意

　　注意：由于99%的网站以及企业业务都是以读取为主、写入为辅的，读写比例一般可能大于10：1，所以并发写入一般都不是大问题。这里提到的将数据写入内存一般是由Memcached或Redis等高效的内存级别软件来实现的，各类关系型数据库一般也都提供了读写缓存的功能。

　　3. 企业Linux面试题：计算机操作系统中，缓冲区和缓存区有什么区别？

　　对于新手，可参考如下说明来理解或解答。

　　（1）缓冲区

　　将数据写入内存，这个数据的内存空间在Linux系统里一般称为缓冲区（buffer），例如，写入到内存缓冲区，即写缓冲。

　　为了提高写操作性能，数据在写入最终介质或下一层级介质之前会合并放入缓冲区中。这样会增加数据持久写的延时，因为第一次写入缓冲区后，在向下写入数据之前，还要等待后续的写入，以便凑够数据或者定时写入到永久存储介质中。

　　（2）缓存区

　　从内存中读取数据，这个存数据的内存空间在Linux系统里一般称为缓存区（cache），例如，从内存缓存区读取，即读缓存。

　　操作系统利用缓存提高文件系统的读性能和内存的分配性能，应用程序使用缓存也是为了提高读访问效率。将经常访问的操作结果保存在缓存中可备随时使用，而非总是执行读磁盘以获取数据等开销较高的操作。

　　记住一句话：缓存无处不在，无论是电脑硬件、操作系统，还是企业网站集群及其他业务系统！ Linux/Unix技术丛书·跟老男孩学Linux运维：核心基础篇（上）（第2版）