基于Memcached的云緩存系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著應用業(yè)務系統(tǒng)越來越復雜，系統(tǒng)每次需要處理的數(shù)據(jù)量巨大而且還要做到快速響應,為了解決這個問題我們可以考慮使用緩存技術(shù)，并在緩存技術(shù)加入云計算的思想來提高系統(tǒng)的負載與擴展能力，因此云緩存的概念被提出。云緩存是以分布式技術(shù)為基礎對緩存相關(guān)功能進行擴展，分布式技術(shù)不僅能提高系統(tǒng)性能，還可以增加系統(tǒng)的可靠性和可用性。本文將系統(tǒng)全面的介紹基于memcached的云緩存系統(tǒng)設計與實現(xiàn)。
　　首先本文指出了傳統(tǒng) memcached在實際應用環(huán)

2、境中存在的問題，memcached是集中式，在面對大量并發(fā)請求時無法做到負載均衡且容易出現(xiàn)單點失效問題， memcached沒有用戶的概念，無法保證使用緩存用戶的合法性。針對以上問題我對云緩存系統(tǒng)memcached版提出了多租戶、服務高可用、數(shù)據(jù)高可靠以及系統(tǒng)易用性四點需求。根據(jù)需求本文給出了云緩存系統(tǒng)的整體架構(gòu)和系統(tǒng)的詳細的設計，將整個系統(tǒng)劃分為四種類型節(jié)點分別為：訪問節(jié)點、管理節(jié)點、數(shù)據(jù)節(jié)點和維護節(jié)點。
　　其次是對各功能模塊

3、進行詳細的設計和實現(xiàn)。訪問節(jié)點需要對使用云緩存系統(tǒng)的用戶進行身份驗證，并通過統(tǒng)一控制器給每個用戶分發(fā)唯一前綴來對用戶的數(shù)據(jù)進行隔離，采用LVS技術(shù)結(jié)合Reactor模式以負載均衡的方式處理來自客戶端的大規(guī)模并發(fā)請求；管理節(jié)點控制整個系統(tǒng)的活動信息，以B+樹為基礎建立數(shù)據(jù)存儲信息索引，提高數(shù)據(jù)檢索速度，使用HWF（最高權(quán)值優(yōu)先）算法進行數(shù)據(jù)存儲路由使數(shù)據(jù)均衡分布在多臺數(shù)據(jù)節(jié)點上，為了保證數(shù)據(jù)的高可靠性，數(shù)據(jù)以多副本的形式保存，采用Mast

4、er/Slave模型并結(jié)合MESI協(xié)議維護數(shù)據(jù)多副本的一致性和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫分離；數(shù)據(jù)節(jié)點負責緩存數(shù)據(jù)的存儲，以分塊分片的方式對數(shù)據(jù)進行存儲；維護節(jié)點會記錄整個系統(tǒng)的操作日志和運行狀況，供管理員和用戶進行相關(guān)記錄查詢，對系統(tǒng)優(yōu)化提供一定參考，并在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，能自動檢測和修復異常，使系統(tǒng)具有一定的自我修復能力。
　　最后，在實際環(huán)境中部署云緩存系統(tǒng)并對系統(tǒng)的相關(guān)功能和性能進行測試。結(jié)果表明系統(tǒng)完成了最初設計的相關(guān)功能，在性能測試