3.分布式緩存架構(gòu)

深圳網(wǎng)站建設(shè)分布式緩存指緩存部署在多個(gè)服務(wù)器組成的集群中，以集群方式提供緩存服務(wù)，其架構(gòu)方式有兩種，一種是以JBoss Cache為代表的需要更新同步的分布式緩存，一種是以Memcached為代表的不i相通信的分布式緩存。

JBoss Cache的分布式緩存在集群中所有服務(wù)器中保存相同的緩存數(shù)據(jù)，當(dāng)某臺(tái)服務(wù)器有緩存數(shù)據(jù)更新的時(shí)候，會(huì)通知集群中其他機(jī)器更新緩存數(shù)據(jù)或清除緩存數(shù)據(jù)，如圖4.9所示。JBoss Cache通常將應(yīng)用程序和緩存部署在同一臺(tái)服務(wù)器上，應(yīng)用程序可從本地快速獲取緩存數(shù)據(jù)，但是這種方式帶來(lái)的問(wèn)題是緩存數(shù)據(jù)的數(shù)量受限于單一服務(wù)器的內(nèi)存空間，而且當(dāng)集群規(guī)模較大的時(shí)候，緩存更新信息需要同步到集群所有機(jī)器，其代價(jià)驚人。因而這種方案更多見(jiàn)于企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中，而很少在大型網(wǎng)站使用。

大型網(wǎng)站需要緩存的數(shù)據(jù)量一般都很龐大，可能會(huì)需要數(shù)TB的內(nèi)存做緩存，這時(shí)候就需要另一種分布式緩存，如圖4.10所示。Memcached采用一種集中式的緩存集群管理，也被稱作互不通信的分布式架構(gòu)方式。緩存與應(yīng)用分離部署，緩存系統(tǒng)部署在一組專門的服務(wù)器上，應(yīng)用程序通過(guò)一致性Hash等路由算法選擇緩存服務(wù)器遠(yuǎn)程訪問(wèn)緩存數(shù)據(jù)，緩存服務(wù)器之間不通信，緩存集群的規(guī)?？梢院苋菀椎貙?shí)現(xiàn)擴(kuò)容，具有良好的可伸縮性。

Memcached的伸縮性設(shè)計(jì)參考本書(shū)第6章內(nèi)容。

4. Memcached

Memcached曾一度是網(wǎng)站分布式緩存的代名詞，被大量網(wǎng)站使用。其簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、優(yōu)異的性能、互不通信的服務(wù)器集群、海量數(shù)據(jù)可伸縮的架構(gòu)令網(wǎng)站架構(gòu)師們趨之若鶩。

簡(jiǎn)單的通信協(xié)議

遠(yuǎn)程通信設(shè)計(jì)需要考慮兩方面的要素，一是通信協(xié)議，即選擇TCP協(xié)議還是UDP協(xié)議，抑或HTTP協(xié)議；一是通信序列化協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬啥?，必須使用彼此可識(shí)別的數(shù)據(jù)序列化方式才能使通信得以完成，如XML、JSON等文本序列化協(xié)議，或者GoogleProtobuffer等二進(jìn)制序列化協(xié)議。Memcached使用TCP協(xié)議（UDP也支持）通信，其序列化協(xié)議則是一套基于文本的自定義協(xié)議，非常簡(jiǎn)單，以一個(gè)命令關(guān)鍵字開(kāi)頭，后面是
一組命令操作數(shù)。例如讀取一個(gè)數(shù)據(jù)的命令協(xié)議是get 。Memcached以后，許多NoSQL產(chǎn)品都借鑒了或直接支持這套協(xié)議。

豐富的客戶端程序

Memcached通信協(xié)議非常簡(jiǎn)單，只要支持該協(xié)議的客戶端都可以和Memcached服務(wù)器通信，因此Memcached發(fā)展出非常豐富的客戶端程序，幾乎支持所有主流的網(wǎng)站編程語(yǔ)言，Java、C/C++/C#、Perl、Python、PHP、Ruby等，因此在混合使用多種編程語(yǔ)言的網(wǎng)站，Memcached更是如魚(yú)得水。

高性能的網(wǎng)絡(luò)通信

Memcached服務(wù)端通信模塊基于Libevem，一個(gè)支持事件觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信程序庫(kù)。

互不通信的服務(wù)器集群架構(gòu)

如上所述，正是這個(gè)特性使得Memcached從JBoss Cache、OSCache等眾多分布式緩存產(chǎn)品中脫穎而出，滿足網(wǎng)站對(duì)海量緩存數(shù)據(jù)的需求。而其客戶端路由算法一致性Hash更成為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)伸縮性架構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)典范式（參考本書(shū)第6章)。事實(shí)上，正是集群內(nèi)服務(wù)器互不通信使得集群可以做到幾乎無(wú)限制的線性伸縮，這也正是目前流行的許多大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本架構(gòu)特點(diǎn)。

雖然近些年許多NoSQL產(chǎn)品層出不窮，在數(shù)據(jù)持久化、支持復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、甚至性能方面有許多產(chǎn)品優(yōu)于Memcached,但Memcached由于其簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、專注的特點(diǎn)，仍然在分布式緩存領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。