Aeron CookBook学习之路-MediaDriver概览
本文我们重点介绍Aeron核心组件中的Media Driver（媒体驱动）。、
在继续之前，读者应该熟悉代理和空闲策略部分。由于我们是按照顺序进行学习，因此关于代理与空闲策略（Agents & Idle Strategies），将在下一篇文章讲解。
什么是Media Driver
Media Driver （媒体驱动程序） 组件负责管理通过UDP 或 IPC（这两种方式我们成为Media）发送和接收数据，用于任何活动的发布和/或订阅场景。
Media Driver很灵活，它可以通过修改配置以适应大多数场景，包括但不限于：具有很小延迟的高性能场景，乃至对资源要求极为宽松的低资源环境。
虽然Media Driver在概念上类似于分布式消息代理（消息队列的broker，比如kafka、RocketMQ的broker组件），但它缺少一些broker所具备的功能。 因此最好将 Aeron 的Media Driver与消息代理broker区别对待（但是可以类比进行理解）。
下图显示了构成嵌入在应用程序中的Media Driver的核心组件。
图
可以看到，发布与订阅均借助Media Driver实现，而Media Driver之间通过Media进行通讯（UDP或者IPC）
Media Driver核心组件解析
Driver Conductor（驱动协调器）
Driver Conductor 接受来自 Aeron 客户端内发布者和订阅者的命令，并协调Media Driver的操作。此外，Driver Conductor 还负责名字解析任务（类比域名解析）；
Receiver（接收器）
Receiver管理连接Media Driver的所有数据接收过程。数据传输轮询器（Data Transport Poller）接收 UDP 数据，并使用 Java NIO 与操作系统的网络栈进行交互。
除了从媒体（IPC/UDP）接收数据外，Receiver还管理接收到的images（快照），根据需要发送 NAK 和状态消息。
Sender（发送器）
发送者管理媒体（IPC/UDP）上的数据传输。
Client Conductor（客户端协调器）
Client Conductor负责与Driver Conductor进行通信。
Media Driver目录结构
对于生产环境而言，Media Driver目录文件夹应位于 \dev\shm 路径下。 您需要确保文件系统有足够的存储空间来存储所有镜像（images）和发布内容。
有关更多详细信息，请参阅 发布和订阅 （https://aeroncookbook.com/aeron/publications-subscriptions/#implications-on-devshm）。
图
上图中展示了一个Media Driver文件夹，其中打开了一个 IPC 发布内容。 Media Driver文件夹包含以下内容：
- blank.template：它是一个空的日志缓冲区文件，对于一个新的发布过程具备复制支持
- cnc.dat： 这是在 Aeron 客户端和Media Driver之间共享的 命令-控制内存映射文件。 同时它也是 AeronStat 读取的 Aeron 计数器的所在位置。
- images (文件夹) ：此文件夹包含所有远程发布的打开镜像（image）
- loss-report.dat：该文件存储了 Aeron 丢包的所有详细信息。 对于了解一段时间内的网络行为很有用。 LossStat 工具用于读取它的内容。
- Publications（文件夹）：此文件夹包含所有打开的发布日志缓冲区。
配置和运行时部署选项
Media Driver可以嵌入在进程中运行或在进程外运行。 当进程用完时，您可以使用 Java 或 C 版本的Media Driver。
除了Media Driver，在 Aeron源代码中还发现了另外两个变体：
- LowLatencyMediaDriver：在示例文件夹中可以找到，它使用低延迟的最佳设置来设置MediaDriver
- JavaTestMediaDriver：在测试文件夹中可以找到。通过引入损失能力设置MediaDriver
Media Driver线程模式
在Media Driver中选择正确的资源分配，应当考虑进程中可用的资源和性能要求。
如果将超出可用资源的资源过度分配给 Aeron 进程可能对应用程序的稳定性和性能非常不利。（系统资源需要对Aeron进行合理分配）
Dedicated模式（适用于线上环境or资源充足的环境中）
在专用线程模式（ThreadingMode.DEDICATED）下，Media Driver 将使用 3 个线程，每个线程都有特定的空闲策略：
- Sender线程（使用 senderIdleStrategy策略）；
- Receiver线程（使用receiverIdleStrategy策略）；
- Driver Conductor线程（使用conductorIdleStrategy策略）。
这是默认的线程模式，最好在关注性能且系统有足够资源的场景下使用。
如果要进一步提高性能，请将线程绑定（pin）到特定的 CPU 核心上。
Shared Network模式（折中场景）
运行在Shared Network模式下(ThreadingMode.SHARED_NETWORK) 将线程数减少到两个：
- Sender 和 Receiver 被安排在一个复合代理中（ [sender-receiver线程]，使用 sharedNetworkIdleStrategy策略）；
- Driver Conductor（driver-conductor线程，使用conductorIdleStrategy策略）
Shared模式（适合开发及资源较少场景）
运行在共享模式 (ThreadingMode.SHARED) 下，将线程数减少到一个。
复合代理托管了 Sender、Receiver 和 Conductor 代理。
这可以看作是线程dump中的 [sender-receiver-driver-conductor]线程，并利用了 Media Driver Context 中定义的 sharedIdleStrategy策略。 这最适合开发或运行在可用资源较少的运行环境中。
扩展：C Media Driver
通过用 C 语言编写Media Driver，Real Logic 可以尽可能多地控制Media Driver运行的硬件和操作系统，并且它允许团队从 Java 虚拟机和垃圾收集器中删除对性能敏感的组件。
从 Java 方面来看，使用 C Media Driver通常是透明的。 开发者所需要做的就是将自己的 Aeron 客户端指向 C Media Driver 的文件夹，理论上，一切都会像以前一样工作。
与在独立模式下运行的 Java Media Driver一样，如果多个 Aeron 客户端都在同一台物理机器上，C Media Driver可以与它们一起运行。
获取 C Media Driver
C 媒体驱动程序必须从源代码构建（因操作系统而异）：
https://aeroncookbook.com/cookbook-content/build-macos-cpp-driver/
https://aeroncookbook.com/cookbook-content/build-ubuntu-cpp-driver/
https://aeroncookbook.com/cookbook-content/build-windows-cpp-driver/
构建完成会同时构建几个 C语言 版本的 Aeron Sample Tools（AeronStat、ErrorStat、LossStat）。
配置 C Media Driver
默认情况下，C 媒体驱动程序运行需要以下条件：
- 具有繁忙自旋线程（busy spin thread）优先级的三个线程（sender, receiver, driver conductor线程）
- 十秒驱动程序超时
- 16mb缓冲区长度。
如果需要覆盖设置，通常有两个选择：
- 从文件或 URL 加载参数
- 使用 -D 参数（与 Java 中相同）通过命令行传入参数，将 .更换为 _。例如
- -Daeron.driver.timeout=30000 （C版本的支持点号）
- -Daeron_driver_timeout=30000（java版本的传参不支持点号）
下一篇
代理与空闲策略 （https://aeroncookbook.com/agrona/agents-idle-strategies/）
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