共享分布式数据缓存

① 分布式缓存是什么

分布式缓存主要用于在高并发环境下，减轻数据库的压力，提高系统的响应速度和并发吞吐。当大量的读、写请求涌向数据库时，磁盘的处理速度与内存显然不在一个量级，因此，在数据库之前加一层缓存，能够显着提高系统的响应速度，并降低数据库的压力。作为传统的关系型数据库，MySQL提供完整的ACID操作，支持丰富的数据类型、强大的关联查询、where语句等，能够非常客易地建立查询索引，执行复杂的内连接、外连接、求和、排序、分组等操作，并且支持存储过程、函数等功能，产品成熟度高，功能强大。但是，对于需要应对高并发访问并且存储海量数据的场景来说，出于对性能的考虑，不得不放弃很多传统关系型数据库原本强大的功能，牺牲了系统的易用性，并且使得系统的设计和管理变得更为复杂。这也使得在过去几年中，流行着另一种新的存储解决方案——NoSQL，它与传统的关系型数据库最大的差别在于，它不使用SQL作为查询语言来查找数据，而采用key-value形式进行查找，提供了更高的查询效率及吞吐，并且能够更加方便地进行扩展，存储海量数据，在数千个节点上进行分区，自动进行数据的复制和备份。在分布式系统中，消息作为应用间通信的一种方式，得到了十分广泛的应用。消息可以被保存在队列中，直到被接收者取出，由于消息发送者不需要同步等待消息接收者的响应，消息的异步接收降低了系统集成的耦合度，提升了分布式系统协作的效率，使得系统能够更快地响应用户，提供更高的吞吐。
当系统处于峰值压力时，分布式消息队列还能够作为缓冲，削峰填谷，缓解集群的压力，避免整个系统被压垮。垂直化的搜索引擎在分布式系统中是一个非常重要的角色，它既能够满足用户对于全文检索、模糊匹配的需求，解决数据库like查询效率低下的问题，又能够解决分布式环境下，由于采用分库分表，或者使用NoSQL数据库，导致无法进行多表关联或者进行复杂查询的问题。

② 分布式缓存是什么

分布式缓存使用CARP（Caching Array Routing Protocol）技术，可以产生一种高效率无接缝式的缓存，使用上让多台缓存服务器形同一台，并且不会造成数据重复存放的情况。
同时还有层次式缓存、动态缓存和计划缓存三种。

③ 关于.Net开发下的分布式缓存设计

缓存真是个好东西，在大型的系统中可以有效地提升系统的速度，此乃废话就不多说了，在。Net 平台下面我把缓存从功用大致分为两类，数据对象缓存和页面输出缓存。 对于数据缓存来讲是由System.Web.Caching.Cache这个类来实现，可以从上下文对象Context.Cache 来获取这个对象的引用。而页面/控件输出缓存则是由。Net环境在运行时依据头部的缓存申明来控制缓存策略。 本文主要论证与数据缓存相关的一些应用与问题。文中提到了"无法跨Web园共享数据的问题"，虽然提到解决方案就是使用XML文件来存放缓存的键值，这里有一个疑惑，就是。Net的Web园既然是进程独立的又何来共享之说呢，真要是这样的话即便是通过XML文档写入缓存键值缓存的对象也不能同时在两个进程中共享，而这里获得的好处仅是避免了在其它的进程中读到了已在当前进程中失效的“脏”缓存数据，这样的话开几个Web园就会产生几个缓存的对象对系统资源的利用系就比较低了。 如果是用Web场布署的话浪费就更多了，也许是还少有论坛达到这样的规模故不在设计能力的范围中吧。CommunityServer也是使用了这个系统对象，并对它作了一些包装形成了CommunityServer.Components.CSCache这个类，还是不错的，可以在项目中选择使用。

④ 什么是分布式数据存储

什么是分布式存储

分布式存储是一种数据存储技术，它通过网络使用企业中每台机器上的磁盘空间，这些分散的存储资源构成了虚拟存储设备，数据分布存储在企业的各个角落。

分布式存储系统，可在多个独立设备上分发数据。传统的网络存储系统使用集中存储服务器来存储所有数据。存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，无法满足大规模存储应用的需求。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，使用多个存储服务器共享存储负载，利用位置服务器定位存储信息，不仅提高了系统的可靠性，可用性和访问效率，而且易于扩展。

⑤ 缓存的分布缓存

分布式缓存系统是为了解决数据库服务器和web服务器之间的瓶颈。如果一个网站的流量很大，这个瓶颈将会非常明显，每次数据库查询耗费的时间将会非常可观。对于更新速度不是很快的网站，我们可以用静态化来避免过多的数据库查询。对于更新速度以秒计的网站，静态化也不会太理想，可以用缓存系统来构建。如果只是单台服务器用作缓存，问题不会太复杂，如果有多台服务器用作缓存，就要考虑缓存服务器的负载均衡。
使用Memcached分布式缓存服务来达到保存用户的会话数据，而达到各个功能模块都能够跨省份、跨服务器共享本次会话中的私有数据的目的。每个省份使用一台服务器来做为Memcached服务器来存储用话的会话中的数据，当然也可以多台服务器，但必须确保每个省份的做Memcached服务器数量必须一致，这样才能够保证Memcached客户端操作的是同一份数据，保证数据的一致性。
会话数据的添加、删除、修改
Memcached客户端，添加、删除和、修改会话信息数据时，不仅要添加、删除、修改本省的Memcached服务器数据，而且同时要对其它省份的Memcahed服务器做同样的操作，这样用户访问其它省份的服务器的功能模块进也能读取到相同的会话数据。Memcached客户端服务器的列表使用局域网的内网IP（如：192.168.1.179）操作本省的Memcahed服务器，使用公网的IP（（如：202.183.62.210））操作其它省份的Memcahe服务器。
会话数据的读取
系统所有模块读取会话数据的Memcached客户端服务器列表都设为本省Memcached服务器地址的内网IP来向Memcahed服务器中读取会话数据。
同一会话的确认
使用Cookie来保持客户与服务端的联系。每一次会话开始就生成一个GUID作为SessionID，保存在客户端的Cookie中，作用域是顶级域名，这样二级、三级域名就可以共享到这个Cookie，系统中就使用这个SessionID来确认它是否是同一个会话。
会话数据的唯一ID
会话数据存储在Memcached服务器上的唯一键Key也就是会话数据数据的唯一ID定义为：SessionID_Name, SessionID就是保存在客户端Cookie中的SessionID,Name就是会话数据的名称，同一次会话中各个会话数据的Name必须是唯一的，否则新的会话数据将覆盖旧的会话数据。
会话的失效时间
会话的失效通过控制Cookie的有效时间来实现，会话的时间设为SessionID或Cookie中的有效时间，且每一次访问SessionID时都要重新设置一下Cookie的有效时间，这样就达到的会话的有效时间就是两次间访问Cookie中SessionID值的的最长时间，如果两次访问的间隔时间超过用效时间，保存在SessionID的Cookie将会失效，并生成新的SessionID存放在Cookie中, SessionID改变啦，会话就结束啦。Memcached服务器中会话数据的失效，每一次向Memcache服务器中添加会话数据时，都把有效时间设为一天也就是24小时，让Memcached服务使用它内部的机制去清除，不必在程序中特别做会话数据的删除操作。数据在Memcache服务器中有有效时间只是逻辑上的，就算是过了24 小时，如果分配给Memcached服务的内存还够用的话，数据还是保存在内存当中的，只是Memcache客户端读取不到而已。只有到了分配给Memcached服务的内存不够用时，它才会清理没用或者比较旧的数据，也就是懒性清除。

⑥ 什么是分布式缓存

分布式缓存能够处理大量的动态数据，因此比较适合应用在Web 2.0时代中的社交网站等需要由用户生成内容的场景。从本地缓存扩展到分布式缓存后，关注重点从CPU、内存、缓存之间的数据传输速度差异也扩展到了业务系统、数据库、分布式缓存之间的数据传输速度差异。

常用的分布式缓存包括Redis和Memcached。

Memcached

Memcached是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。Memcached通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。

特点：哈希方式存储；全内存操作；简单文本协议进行数据通信；只操作字符型数据；集群由应用进行控制，采用一致性哈希算法。

限制性：数据保存在内存当中的，一旦机器重启，数据会全部丢失；只能操作字符型数据，数据类型贫乏；以root权限运行，而且Memcached本身没有任何权限管理和认证功能，安全性不足；能存储的数据长度有限，最大键长250个字符，储存数据不能超过1M。

Redis

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

特点：

Redis支持的数据类型包括：字符串、string、hash、set、sortedset、list；Redis实现持久化的方式：定期将内存快照写入磁盘；写日志；Redis支持主从同步。

限制性：单核运行，在存储大数据的时候性能会有降低；不是全内存操作；主从复制是全量复制，对实际的系统运营造成了一定负担。