大型網站分(fēn)布式緩存架構

　　3. 分(fēn)布式緩存建築

　　深圳網站建設分(fēn)布式緩存是指在多(duō)台服務(wù)器組成的集群中(zhōng)部署緩存，以集群方式提供緩存服務(wù)。體(tǐ)系結構有(yǒu)兩種類型：一種是需要更新(xīn)由JBoss Cache表示的同步分(fēn)布式緩存，另一種是由Memcached表示的不i相通信。

　　JBoss Cache分(fēn)布式緩存在群集中(zhōng)的所有(yǒu)服務(wù)器中(zhōng)保存相同的緩存數據。當一台服務(wù)器有(yǒu)緩存數據更新(xīn)時，它會通知集群中(zhōng)的其他(tā)機器更新(xīn)緩存數據或清除緩存數據，如圖4.9JBoss Cache所示一般來說，應用(yòng)程序和緩存部署在同一台服務(wù)器上，應用(yòng)程序可(kě)以快速從本地獲取緩存數據。但是，問題是緩存數據的數量受到單個服務(wù)器的内存空間的限制。當集群很(hěn)大時，需要将緩存更新(xīn)信息的成本同步到集群中(zhōng)的所有(yǒu)計算機，這是非常昂貴的。因此，這種方案在企業應用(yòng)系統中(zhōng)比較常見，但在大型應用(yòng)系統中(zhōng)卻很(hěn)少網站。

　　需要緩存的大型網站數據通常非常大，可(kě)能(néng)需要TB的内存進行緩存。此時，需要另一種類型分(fēn)布式緩存，如圖4.10所示Memcached采用(yòng)集中(zhōng)式緩存集群管理(lǐ)，也稱為(wèi)分(fēn)布式架構非通信模式。緩存和應用(yòng)程序是分(fēn)開部署的。緩存系統部署在一組特殊的服務(wù)器上。應用(yòng)程序通過一緻性Hash等路由算法選擇緩存服務(wù)器遠(yuǎn)程訪問高速緩存數據，并且緩存服務(wù)器彼此不通信。緩存集群的規模易于實現擴展，具(jù)有(yǒu)良好的可(kě)擴展性。

　　Memcached關于可(kě)伸縮性設計，請參閱本書第6章。

　　4. Memcached

　　Memcached曾經是網站分(fēn)布式緩存的代詞，大量用(yòng)于網站。它的簡單設計、卓越的性能(néng)、非通信服務(wù)器集群和海量數據可(kě)擴展體(tǐ)系結構吸引了架構師。

　　簡單通信協議

　　遠(yuǎn)程通信設計需要考慮兩個因素，一是通信協議，即選擇TCP協議或UDP協議或HTTp協議；一種是通信序列化協議。數據傳輸的兩端必須使用(yòng)可(kě)相互識别的數據序列化方法來完成通信，如XML、JSON等文(wén)本序列化協議，或者二進制序列化協議如googleprotobufferMemcached使用(yòng)TCP協議UDP也支持通信。序列化協議是一組基于文(wén)本的自定義協議。它非常簡單，首先是一個command關鍵字，然後是一組命令操作(zuò)數。例如，讀取數據的命令協議是get（此後，許多(duō)NoSQL産(chǎn)品已經使用(yòng)或直接支持該協議）。

　　客戶程序豐富

　　Memcached通信協議非常簡單。隻要支持協議的客戶端可(kě)以與Memcached服務(wù)器進行通信，那麽Memcached就開發出非常豐富的客戶端程序，幾乎支持所有(yǒu)主流網站編程語言Java、c/c++/c#Perl、Python、PHP、Ruby等。，因此，它更像是在混合使用(yòng)多(duō)種編程語言網站和Memcached中(zhōng)取水。

　　高性能(néng)網絡通信

　　Memcached服務(wù)器的通信模塊基于支持事件觸發的網絡通信程序庫libevem。

　　無通信的服務(wù)器集群體(tǐ)系結構

　　如上所述，正是這一特性使得Memcached在JBoss Cache、OSCache等衆多(duō)分(fēn)布式緩存産(chǎn)品中(zhōng)脫穎而出，滿足了網站對海量緩存數據的需求。其客戶端路由算法一緻性Hash已經成為(wèi)數據存儲可(kě)伸縮性架構設計的經典範例（參見本書第6章）。事實上，由于集群中(zhōng)的服務(wù)器之間沒有(yǒu)通信，集群可(kě)以實現幾乎無限的線(xiàn)性擴展，這是許多(duō)流行大數據技(jì )術的基本架構特征。

　　近年來，NoSQL産(chǎn)品層出不窮，很(hěn)多(duō)産(chǎn)品在數據持久性、支持複雜數據結構、甚至性能(néng)上都優于Memcached，但Memcached以其簡單、穩定、專用(yòng)的特點，在分(fēn)布式緩存領域仍占有(yǒu)重要地位。

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