基于分布式緩存技術的總結

四川省南充市川北醫(yī)學院 馮秀清

基于分布式緩存技術的總結

四川省南充市川北醫(yī)學院 馮秀清

分布式緩存能夠處理大量的動態(tài)數(shù)據(jù)，目前大量應用在社交網(wǎng)站等需要由用戶生成內(nèi)容的場景，在構建了比較大規(guī)模的“web應用”的時候，進行緩存方面的技術也是非常必備的一項工作。本文將會從基本的理論方面的角度介紹分布式緩存，從宏觀上對分布式緩存技術有所了解。

緩存技術；總結數(shù)據(jù)

1.分布式緩存的特性

緩存這種能夠提升指令和數(shù)據(jù)讀取速度的特性，隨著本地計算機系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)的擴展，在分布式計算領域中得到了廣泛的應用，稱為分布式進行緩存。進行分布式緩存具備以下的幾項重要特性：

高性能：當比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫面臨著更大規(guī)模的數(shù)據(jù)訪問的時候，磁盤“I/O”一般會成為性能的瓶頸問題，以此導致了過高的響應方面的延遲問題。分布式的緩存將會高速內(nèi)存作為數(shù)據(jù)對象的存儲之間的介質(zhì)，數(shù)據(jù)要以“key/value”形式方面的存儲，更加理想的情況之下是可以獲得到“DRAM”級的讀寫的相關的性能；

動態(tài)擴展性：要支持更加彈性的擴展，通過于動態(tài)增加或者是減少節(jié)點來應對于不斷變化的數(shù)據(jù)之間的訪問的負載，提供更加可預測的性能以及于擴展性；與此同時，也最大限度地去提高資源方面的利用率；

易用性：要提供更加單一的數(shù)據(jù)以及于管理視圖；“API”接口更加簡單，而且要與拓撲結構沒有關系；動態(tài)擴展或者是失效恢復的時候不需要人工進行配置；自動的去選取備份的相關節(jié)點；多數(shù)的緩存系統(tǒng)方面提供了圖形化的管理方面的控制臺，以便于統(tǒng)一的進行維護；

高可用性：可用性包含著數(shù)據(jù)可用性以及于服務可用性兩個重要的方面。基于冗余機制去實現(xiàn)更高的可用性，無單點的失效性，支持故障的自動檢測發(fā)現(xiàn)，透明地實施故障方面的切換工作，不會因服務器的相關故障從而導致了緩存服務器中斷或者是重要數(shù)據(jù)的丟失。動態(tài)擴展的時候進行自動均衡數(shù)據(jù)的相關分區(qū)，與此同時，要保障緩存服務持續(xù)的可用性；

分布式代碼方面的相關執(zhí)行：要將任務代碼器轉(zhuǎn)移到各類數(shù)據(jù)節(jié)點并且進行執(zhí)行，客戶端聚合返回的重要結果，因而更加有效避免了緩存數(shù)據(jù)的相關移動以及于數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

2.緩存方面的策略的具體分類

因為有不同的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相關的訪問模式都不相同，同一類緩存策是更加難以在各類數(shù)據(jù)的訪問模式之下都可以取得到更加滿意的相關性能，研究人員不斷的提出不同的緩存策略是以適應不同的重要需求，緩存的策略可以大致分為以下的幾大類。

2.1 要基于訪問的相關模式的緩存重要策略

在某部分應用有著比較明確的的數(shù)據(jù)訪問的相關特點，從而會產(chǎn)生比較適合的緩存方面的策略。

2.2 要基于訪問的具體時間的緩存方面的策略

通過于緩存重要項目的被訪問的時間來進行組織緩存，要決定替換的相關對象。

2.3 兼顧的訪問具體時間與相關頻率

通過于兼顧訪問的時間以及于相關的頻率，使數(shù)據(jù)訪問的具體的模式發(fā)生變化的時候緩存策略仍然有著更好的相關性能。

2.4 基于訪問頻率的緩存的相關策略

通過于用緩存項的被訪問的頻率來進行相關的組織緩存內(nèi)容。

3.分布式的緩存的相關分類

3.1 頁面的相關緩存

頁面的緩存是用來緩存“Web頁面”的相關的內(nèi)容的重要片段，包括于“CSS”、“HTML”以及于相關圖片等，大多數(shù)應用于某些社交型的網(wǎng)站等等；緩存的原理大體是在瀏覽器對資源的第一次請求之后，把資源中的一部分存儲在計算機的臨時文件空間，再次請求的時候，按照特定的策略加載緩存的資源，減少HTTP請求次數(shù)與傳輸數(shù)據(jù)量，以此提高瀏覽效率。

3.2 應用對象緩存

應用對象緩存分為三個級別：應用程序級、會話級和頁面級。應用程序級Application對象是ASP.NET內(nèi)置的對象，表示ASP.NET應用程序的實例。當?shù)谝粋€用戶訪問一個ASP.NET文件時，會啟動并創(chuàng)建一個Application對象之后，可以在整個程序中使用直到應用程序關閉；由于cookie存在不安全，所以設計了會話級session對象。session對象用于存儲用戶的信息。此信息將在用戶會話期間保留。當用戶在一個應用程序中由一個頁面到另一個頁面時，存儲在session對象中的數(shù)據(jù)不會丟失而在用戶放棄會話或會話超時時被清除；頁面級cookie主要在客房端系統(tǒng)上保存客房端的個人信息。

3.3 并行進行處理的相關緩存

通常是涉及到更加大量的中間計算結果所需要的相關的共享性；

3.4 狀態(tài)的相關緩存

緩存是包括于“Session會話狀態(tài)”以及于應用的橫向擴展的時候狀態(tài)的相關數(shù)據(jù)等等，這類數(shù)據(jù)大多數(shù)是很難以進行恢復的，對于可用性的相關要求比較高，大多數(shù)是應用于高可用的相關集群；

3.5 極限事務的相關處理的緩存

分布式緩存是為事務型應用提供著更加高吞吐率、低延的時侯的解決的重要方案，支持高并且發(fā)事務請求的相關處理，多應用于鐵路方面的服務、金融方面的服務以及于電信方面的領域等。

3.6 事件性處理的相關緩存

分布式進行緩存不斷的提供了針對型事件流的連續(xù)型查詢處理的相關的技術，不斷的滿足實時性的相關需求；

4.相關分布式緩存的重要發(fā)展

分布式緩存現(xiàn)階段歷經(jīng)了很多個發(fā)展的重要階段，是由最當初的本地的緩存發(fā)展到更加彈性的緩存平臺直接到彈性應用性平臺的發(fā)展，目標也是朝著構建更加良好的分布式系統(tǒng)的重要方向進行發(fā)展。

5.分布式緩存的展望

伴隨著現(xiàn)階段“云計算”以及于“Web”的相關的進一步的發(fā)展，很多企業(yè)或者是組織都常常會面對更加空前的相關需求：百萬級的并發(fā)用戶的相關訪問、每秒數(shù)以千計的并發(fā)事務的相關處理、靈活的彈性以及于可伸縮性、低延時以及于可用性等等。傳統(tǒng)的事務型應用面臨著極限規(guī)模的并發(fā)事務的相關處理，并且出現(xiàn)了極限事務處理(簡稱為：XTP）型的重要應用。極限事務的相關處理的不斷引入，也無疑的給更加傳統(tǒng)“Web”的三層架構也帶來了前所未有的嶄新的挑戰(zhàn)。怎么樣在更加廉價的、更加標準化的硬件以及于軟件的平臺之上，對于大容量、業(yè)務關鍵型的事務處理應用等所提供更加良好的相關支撐。分布式緩存是作為一種更加關鍵的“XTP”相關的技術，可以為事務型應用提供著高吞吐率、低延時的相關技術重要的解決方案。其延遲寫機制可以提供著更短的響應的工作時間，與此同時更大地降低數(shù)據(jù)庫的事務處理的負載性，分階段事件的驅(qū)動架構可以更加支持大規(guī)模、高并發(fā)的事務處理的相關請求。另外，分布式緩存在內(nèi)存當中管理著事務并且提供著數(shù)據(jù)的一致性的重要保障，采用數(shù)據(jù)復制技術實現(xiàn)著更高的可用性，具有著更加優(yōu)秀的擴展性以及于性能的相關組合。

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