深入了解 Windows Server 2008 内核变化--内存管理

深入了解 Windows Server 2008 内核变化--内存管理

试验：查看大规模的磁盘 I/O 操作
可使用 TechNet Sysinternals Process Monitor (technet.microsoft.com/sysinternals/bb896645.aspx) 之类的文件系统监视工具来查看 Windows Server 2008 系统上的大规模文件 I/O 操作。
有多种方法均可产生大规模 I/O 操作。如果有另一个运行 Windows Vista Service Pack 1 或 Windows Server 2008 的系统，可在头一个服务器上运行 Process Monitor 并监控到第二个系统的文件？？？？？。还可以通过运行非常耗费内存的程序使得内存管理器将页面写出到分页文件中，从而产生大规模的分页文件 I/O 操作。
图 A 显示了在 Windows XP 系统中运行非常耗费内存的程序后 Process Monitor 的输出，此时在 Process Monitor 的“Options”（选项）菜单中选中了“Enable Advanced Output”（启用高级输出）选项，并将过滤器设置为仅显示到分页文件 pagefile.sys 的写入。“Detail”（详细信息）列显示写入大小为 64KB。

图 A
如果在 Windows Server 2008 上运行相同的步骤，则很可能出现类似图 B 中显示的输出，它显示大多数写入大小约为 1MB。

图 B
Windows Server 2008 中的内存管理器包含多项性能增强功能。例如，与 Windows Server 2003 相比，从分页文件提取数据或对映射文件执行预读 I/O 时，它将使用数量更少但规模更大的磁盘 I/O。I/O 系统中的变化是促成更大规模的文件 I/O 的前提，它去除了自 Windows NT® 的第一个版本以来一直存在的 64KB 的 I/O 大小限制。
并且，必须注意：与 Windows Server 2003 相比，使用 Windows Server 2008 时，Cache Manager 从映射文件进行预读（猜测性读取）的数据读取通常要大两倍，并且将直接进入待机列表（系统的代码和数据缓存）。这种行为取代了 Cache Manager 映射虚拟内存并将数据读入系统工作集（由内存管理器为系统分配的内存）的需要，而这种需要可能导致其他使用中的代码或数据被不必要地驱出工作集。
当把数据写入分页文件时，内存管理器也会执行更大规模的 I/O。尽管 Windows Server 2003 常常执行比 64KB 还小的写入操作，但在 Windows Server 2008 中，内存管理器通常使用 1MB 的写入操作。
除通过减少写入分页文件的次数来提高性能外，较大规模的写入操作还可减少分页文件中的碎片。而它又反过来减少了读回多个页面所需的读取次数和磁盘寻道次数，因为如果不相邻，读取和寻道次数都会多得多。
内存管理器还会尝试写出其他已修改页面（这些页面与将要写出到所拥有进程的地址空间中的页面相邻），并且会将分页文件放到已包含其他相邻页面的区域中。这种方法也可尽量减少碎片并提高性能，因为那些可能会最终写出到分页文件中的页面均已被写入。此外，它还减少了引入大量相邻进程页面所需的分页读取次数。查看侧栏“试验：查看大规模的磁盘 I/O 操作”了解有关内存管理器使用大规模的 I/O 方面的更多信息。


SMB 2.0
自从文件服务功能被引入到 Windows 中以来，服务器消息块 (SMB) 远程文件系统协议（也称为通用 Internet 文件系统 (CIFS)）就已成为 Windows 文件服务的基础。在过去的几年中，SMB 的设计限制制约了 Windows 文件服务的性能和利用新的本地文件系统功能的能力。例如，单个消息能传输的最大缓冲区大小为约 60KB，并且 SMB 1.0 无法识别 Windows Vista 和 Windows Server 2008 中新增的 NTFS 客户端符号链接。
Windows Vista 和 Windows Server 2008 引入了 SMB 2.0，它是客户端和服务器都支持时 Windows 所使用的一种新型远程文件服务协议。除能正确处理客户端符号链接和其他 NTFS 增强功能外，SMB 2.0 还使用批处理来最小化客户端和服务器之间的信息交换数量。批处理可提高广域网 (WAN) 之类高延迟网络的吞吐量，因为它允许同时传输更多数据。
SMB 1.0 针对单个文件按顺序执行 I/O，而 SMB 2.0 则实现了 I/O 管道，从而可针对同一文件执行多个并发 I/O。它通过衡量客户端用于未完成 I/O 的服务器内存数量来决定管道的深度。
由于 Windows I/O 内存管理器和 I/O 系统以及 TCP/IP 接收窗口自动调节方面的变化和文件？？？？？引擎的改进，SMB 2.0 显著提高了吞吐量并减少了大型传输的文件？？？？？时间。由于两种操作系统都实现了 SMB 2.0，所以部署 Windows Server 2008 文件服务器和 Windows Vista 客户端即可使用 SMB 2.0 并实现这些性能优点。