共享分布式數據緩存

① 分布式緩存是什麼

分布式緩存主要用於在高並發環境下，減輕資料庫的壓力，提高系統的響應速度和並發吞吐。當大量的讀、寫請求湧向資料庫時，磁碟的處理速度與內存顯然不在一個量級，因此，在資料庫之前加一層緩存，能夠顯著提高系統的響應速度，並降低資料庫的壓力。作為傳統的關系型資料庫，MySQL提供完整的ACID操作，支持豐富的數據類型、強大的關聯查詢、where語句等，能夠非常客易地建立查詢索引，執行復雜的內連接、外連接、求和、排序、分組等操作，並且支持存儲過程、函數等功能，產品成熟度高，功能強大。但是，對於需要應對高並發訪問並且存儲海量數據的場景來說，出於對性能的考慮，不得不放棄很多傳統關系型資料庫原本強大的功能，犧牲了系統的易用性，並且使得系統的設計和管理變得更為復雜。這也使得在過去幾年中，流行著另一種新的存儲解決方案——NoSQL，它與傳統的關系型資料庫最大的差別在於，它不使用SQL作為查詢語言來查找數據，而採用key-value形式進行查找，提供了更高的查詢效率及吞吐，並且能夠更加方便地進行擴展，存儲海量數據，在數千個節點上進行分區，自動進行數據的復制和備份。在分布式系統中，消息作為應用間通信的一種方式，得到了十分廣泛的應用。消息可以被保存在隊列中，直到被接收者取出，由於消息發送者不需要同步等待消息接收者的響應，消息的非同步接收降低了系統集成的耦合度，提升了分布式系統協作的效率，使得系統能夠更快地響應用戶，提供更高的吞吐。
當系統處於峰值壓力時，分布式消息隊列還能夠作為緩沖，削峰填谷，緩解集群的壓力，避免整個系統被壓垮。垂直化的搜索引擎在分布式系統中是一個非常重要的角色，它既能夠滿足用戶對於全文檢索、模糊匹配的需求，解決資料庫like查詢效率低下的問題，又能夠解決分布式環境下，由於採用分庫分表，或者使用NoSQL資料庫，導致無法進行多表關聯或者進行復雜查詢的問題。

② 分布式緩存是什麼

分布式緩存使用CARP（Caching Array Routing Protocol）技術，可以產生一種高效率無接縫式的緩存，使用上讓多台緩存伺服器形同一台，並且不會造成數據重復存放的情況。
同時還有層次式緩存、動態緩存和計劃緩存三種。

③ 關於.Net開發下的分布式緩存設計

緩存真是個好東西，在大型的系統中可以有效地提升系統的速度，此乃廢話就不多說了，在。Net 平台下面我把緩存從功用大致分為兩類，數據對象緩存和頁面輸出緩存。 對於數據緩存來講是由System.Web.Caching.Cache這個類來實現，可以從上下文對象Context.Cache 來獲取這個對象的引用。而頁面/控制項輸出緩存則是由。Net環境在運行時依據頭部的緩存申明來控制緩存策略。 本文主要論證與數據緩存相關的一些應用與問題。文中提到了"無法跨Web園共享數據的問題"，雖然提到解決方案就是使用XML文件來存放緩存的鍵值，這里有一個疑惑，就是。Net的Web園既然是進程獨立的又何來共享之說呢，真要是這樣的話即便是通過XML文檔寫入緩存鍵值緩存的對象也不能同時在兩個進程中共享，而這里獲得的好處僅是避免了在其它的進程中讀到了已在當前進程中失效的「臟」緩存數據，這樣的話開幾個Web園就會產生幾個緩存的對象對系統資源的利用系就比較低了。 如果是用Web場布署的話浪費就更多了，也許是還少有論壇達到這樣的規模故不在設計能力的范圍中吧。CommunityServer也是使用了這個系統對象，並對它作了一些包裝形成了CommunityServer.Components.CSCache這個類，還是不錯的，可以在項目中選擇使用。

④ 什麼是分布式數據存儲

什麼是分布式存儲

分布式存儲是一種數據存儲技術，它通過網路使用企業中每台機器上的磁碟空間，這些分散的存儲資源構成了虛擬存儲設備，數據分布存儲在企業的各個角落。

分布式存儲系統，可在多個獨立設備上分發數據。傳統的網路存儲系統使用集中存儲伺服器來存儲所有數據。存儲伺服器成為系統性能的瓶頸，也是可靠性和安全性的焦點，無法滿足大規模存儲應用的需求。分布式網路存儲系統採用可擴展的系統結構，使用多個存儲伺服器共享存儲負載，利用位置伺服器定位存儲信息，不僅提高了系統的可靠性，可用性和訪問效率，而且易於擴展。

⑤ 緩存的分布緩存

分布式緩存系統是為了解決資料庫伺服器和web伺服器之間的瓶頸。如果一個網站的流量很大，這個瓶頸將會非常明顯，每次資料庫查詢耗費的時間將會非常可觀。對於更新速度不是很快的網站，我們可以用靜態化來避免過多的資料庫查詢。對於更新速度以秒計的網站，靜態化也不會太理想，可以用緩存系統來構建。如果只是單台伺服器用作緩存，問題不會太復雜，如果有多台伺服器用作緩存，就要考慮緩存伺服器的負載均衡。
使用Memcached分布式緩存服務來達到保存用戶的會話數據，而達到各個功能模塊都能夠跨省份、跨伺服器共享本次會話中的私有數據的目的。每個省份使用一台伺服器來做為Memcached伺服器來存儲用話的會話中的數據，當然也可以多台伺服器，但必須確保每個省份的做Memcached伺服器數量必須一致，這樣才能夠保證Memcached客戶端操作的是同一份數據，保證數據的一致性。
會話數據的添加、刪除、修改
Memcached客戶端，添加、刪除和、修改會話信息數據時，不僅要添加、刪除、修改本省的Memcached伺服器數據，而且同時要對其它省份的Memcahed伺服器做同樣的操作，這樣用戶訪問其它省份的伺服器的功能模塊進也能讀取到相同的會話數據。Memcached客戶端伺服器的列表使用區域網的內網IP（如：192.168.1.179）操作本省的Memcahed伺服器，使用公網的IP（（如：202.183.62.210））操作其它省份的Memcahe伺服器。
會話數據的讀取
系統所有模塊讀取會話數據的Memcached客戶端伺服器列表都設為本省Memcached伺服器地址的內網IP來向Memcahed伺服器中讀取會話數據。
同一會話的確認
使用Cookie來保持客戶與服務端的聯系。每一次會話開始就生成一個GUID作為SessionID，保存在客戶端的Cookie中，作用域是頂級域名，這樣二級、三級域名就可以共享到這個Cookie，系統中就使用這個SessionID來確認它是否是同一個會話。
會話數據的唯一ID
會話數據存儲在Memcached伺服器上的唯一鍵Key也就是會話數據數據的唯一ID定義為：SessionID_Name, SessionID就是保存在客戶端Cookie中的SessionID,Name就是會話數據的名稱，同一次會話中各個會話數據的Name必須是唯一的，否則新的會話數據將覆蓋舊的會話數據。
會話的失效時間
會話的失效通過控制Cookie的有效時間來實現，會話的時間設為SessionID或Cookie中的有效時間，且每一次訪問SessionID時都要重新設置一下Cookie的有效時間，這樣就達到的會話的有效時間就是兩次間訪問Cookie中SessionID值的的最長時間，如果兩次訪問的間隔時間超過用效時間，保存在SessionID的Cookie將會失效，並生成新的SessionID存放在Cookie中, SessionID改變啦，會話就結束啦。Memcached伺服器中會話數據的失效，每一次向Memcache伺服器中添加會話數據時，都把有效時間設為一天也就是24小時，讓Memcached服務使用它內部的機制去清除，不必在程序中特別做會話數據的刪除操作。數據在Memcache伺服器中有有效時間只是邏輯上的，就算是過了24 小時，如果分配給Memcached服務的內存還夠用的話，數據還是保存在內存當中的，只是Memcache客戶端讀取不到而已。只有到了分配給Memcached服務的內存不夠用時，它才會清理沒用或者比較舊的數據，也就是懶性清除。

⑥ 什麼是分布式緩存

分布式緩存能夠處理大量的動態數據，因此比較適合應用在Web 2.0時代中的社交網站等需要由用戶生成內容的場景。從本地緩存擴展到分布式緩存後，關注重點從CPU、內存、緩存之間的數據傳輸速度差異也擴展到了業務系統、資料庫、分布式緩存之間的數據傳輸速度差異。

常用的分布式緩存包括Redis和Memcached。

Memcached

Memcached是一個高性能的分布式內存對象緩存系統，用於動態Web應用以減輕資料庫負載。Memcached通過在內存中緩存數據和對象來減少讀取資料庫的次數，從而提高動態、資料庫驅動網站的速度。

特點：哈希方式存儲；全內存操作；簡單文本協議進行數據通信；只操作字元型數據；集群由應用進行控制，採用一致性哈希演算法。

限制性：數據保存在內存當中的，一旦機器重啟，數據會全部丟失；只能操作字元型數據，數據類型貧乏；以root許可權運行，而且Memcached本身沒有任何許可權管理和認證功能，安全性不足；能存儲的數據長度有限，最大鍵長250個字元，儲存數據不能超過1M。

Redis

Redis是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支持網路、可基於內存亦可持久化的日誌型、Key-Value資料庫，並提供多種語言的API。

特點：

Redis支持的數據類型包括：字元串、string、hash、set、sortedset、list；Redis實現持久化的方式：定期將內存快照寫入磁碟；寫日誌；Redis支持主從同步。

限制性：單核運行，在存儲大數據的時候性能會有降低；不是全內存操作；主從復制是全量復制，對實際的系統運營造成了一定負擔。