基于memcached分布式緩存系統(tǒng)的內(nèi)存利用優(yōu)化研究.pdf

1、如今的信息交互已經(jīng)進(jìn)入海量數(shù)據(jù)時(shí)代，作為提升數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度的一種重要手段，分布式緩存技術(shù)近年來(lái)受到了各界的廣泛關(guān)注。而memcached是目前最為著名的開(kāi)源分布式緩存產(chǎn)品，在緩存領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用，針對(duì)其性能的研究和優(yōu)化尤為必要。因此本文的目的是在保證高性能低延遲特性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)memcached系統(tǒng)內(nèi)存利用和緩存命中率的提升。這一研究具有較大的科學(xué)研究?jī)r(jià)值，更為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的完善提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。
　　本文從分布式緩存

2、memcached的研究現(xiàn)狀出發(fā)，分析了目前對(duì)于memcached內(nèi)部?jī)?yōu)化研究的進(jìn)展情況，針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)研究的薄弱環(huán)節(jié)，確立了通過(guò)改進(jìn)數(shù)據(jù)過(guò)期方式提升內(nèi)存利用的研究思路。文章著重研究了幾種現(xiàn)有的緩存置換算法，針對(duì)memcached默認(rèn)使用的LRU算法的局限性以及LIRS算法的不足，提出了一種更適應(yīng)于分布式緩存系統(tǒng)的置換策略，即基于LIRS的改進(jìn)型分層緩存置換算法。隨后運(yùn)用C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了以上多種算法的仿真，進(jìn)而詳細(xì)分析了對(duì)比結(jié)果。

3、　　在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)層面，論文結(jié)合惰性過(guò)期機(jī)制，將基于LIRS思想提出的改進(jìn)型緩存分層置換算法應(yīng)用于memcached系統(tǒng)中，取代了原有的LRU置換算法。采用符合Zipf分布的數(shù)據(jù)集和Mixed TTL模式在不同場(chǎng)景下對(duì)于改進(jìn)后的系統(tǒng)和原系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試，對(duì)比之下可見(jiàn)，改進(jìn)后的系統(tǒng)表現(xiàn)良好。在保證吞吐量和延遲時(shí)間的基礎(chǔ)上使得內(nèi)存空間利用率有所提升，并且將緩存未命中率降低到原系統(tǒng)未命中率的一半，整體系統(tǒng)的緩存命中率提高了20％。對(duì)于內(nèi)存利用的優(yōu)