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ASP.NET缓存全解析7:第三方分布式缓存解决方案 Memcached和Cacheman

作者: 李天平  来源: 博客园  发布时间: 2010-08-01 13:42  阅读: 10555 次  推荐: 2   原文链接   [收藏]  

  ASP.NET缓存全解析文章索引

  Memcached — 分布式缓存系统 

  1.Memcached是什么?

  Memcached是高性能的,分布式的内存对象缓存系统,用于在动态应用中减少数据库负载,提升访问速度。Memcached通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表,它能够用来存储各种格式的数据,包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。MemcachedDanga Interactive最初为了加速 LiveJournal网站访问速度而开发的,后来被很多大型的网站采用。起初作者编写它可能是为了提高动态网页应用,为了减轻数据库检索的压力,来做的这个缓存系统。它的缓存是一种分布式的,也就是可以允许不同主机上的多个用户同时访问这个缓存系统,这种方法不仅解决了共享内存只能是单机的弊端, 同时也解决了数据库检索的压力,最大的优点是提高了访问获取数据的速度!基于memcached作者对分布式cache的理解和解决方案。memcached完全可以用到其他地方 比如分布式数据库,分布式计算等领域。Memcached将数据库负载大幅度降低,更好的分配资源,更快速访问。 

  2.Memcached工作机制

  通过在内存中开辟一块区域来维持一个大的hash表来加快页面访问速度,和数据库是独立的。但是目前主要用来缓存数据库的数据。允许多个server通过网络形成一个大的hash,用户不必关心数据存放在哪,只调用相关接口就可。存放在内存的数据通过LRU算法进行淘汰出内存。同时可以通过删除和设置失效时间来淘汰存放在内存的数据。

  现在一些.NET开发人员开始放弃ASP.NET内置的缓存机制,转而使用Memcached——一种分布式的内存缓存系统。当运行在单独的Web服务器上,你可以很容易地清除一个已经确认被改变了的缓存。可惜,ASP.NET没有一个很好的方法来支持多服务器。每个服务器上的缓存都对其他缓存的改变一无所知。

  ASP.NET允许通过基于文件系统和数据库表的触发器来作废一个缓存。然而,这也存在问题,比如数据库触发器需要使用昂贵的轮询,以及触发器本身冗长的编程。但是,我们还是有其他的选择的。

  不像ASP.NET内置的缓存机制,Memcached是一个分布式的缓存系统。任何Web服务器都能更新或删除一个缓存项,并且所有其他的服务器都能在下次访问这些缓存项的时候自动获取到更新的内容。这是通过把这些缓存项存储在一个或者多个缓存服务器上来实现的。每一个缓存项都根据它的关键字的哈希值来分配到一个服务器上。

  表面看来,Memcached针对ASP.NETAPI就像和内置的API一样。这让开发人员很容易地转换到Memcached上,仅仅通过在代码中查找和替换即可实现。

  一个被推荐的解决方案是不根据缓存项的关键字来生成哈希键值。这将允许开发人员能够让一个给定页面中需要的所有缓存项,尽量存放在同一个服务器上。可惜,基于数据保存的地方而不是基于缓存项自身的关键字来生成哈希键,很容易产生错误,需要仔细来实现(这个算法)。

  Memcached是基于Linux运行的,你可以在BSD的许可协议下使用Memcached。他也提供了针对C#的客户端以及PerlPythonPHPJava和其他语言的APIhttp://www.danga.com/memcached/apis.bml。还有一个Win32的移植版本(http://jehiah.cz/projects/memcached-win32/),可以让Memcached运行在非Linux的机器上。

  Cacheman .NET架构下的分布式缓存项目

  Cacheman据说是由微软旗下的 Popfly 项目组成员 Sriram Krishnan 的作品。是他用业余时间开发的。最新的情况是,微软的 Popfly 网站已经“悄悄地”的做了更新,就是采用了 Krishnan Cacheman,更新了缓存机制。该项缓存技术更新带来的性能提升非常显著,根据Popfly团队中的 John Montgomery 的说法:加载一个已有的Mashup应用时,可以带来26倍的性能提升。

  这些说法也得到了 Krishnan 本人的确认。他提到这是Cacheman 的第一次的实际应用,并自豪的说 Cacheman 不费吹灰之力就拿下了 Popfly 的全部访问量。

  简单介绍一下 Cacheman 这个项目。资料主要来源于 Krishnan的博客对Cacheman的介绍。

Cacheman是一个基于Windows平台的快速分布式哈希表。是由纯托管代码实现。中间搁置了有几个月,直到最近才开始重新上马这个项目,极可能就是因为Popfly项目需要的缘故才开始着手的。

  Krishnan本人对 memcached 很感兴趣,于是创建了 CachemanCacheman上有很多 memcached 的影子,比如与memcached相似的文本通讯协议。Cacheman的通讯协议公开,任何人可以根据自己偏爱的语言环境写客户端。 Krishnan 在自己家用电脑(2.4GHz Intel Core 2 2GB内存)上进入测试,达到了每秒16000次左右的请求,并且还是服务器与客户端都是在同一台服务器下完成的。

  现这款产品还不太完善,作者自身也提到:在Cacheman做指定keyGET/SET/DELETE操作时,客户端需要弄清需要与哪一台Cacheman服务器通讯,为此要对该key做一个快速FNV哈希然后求余得到应该和几台服务器中的哪台服务器通讯。但该法的缺点在于新增或删除一个服务器节点时,缓存节点需要大规模迁移。修复该问题需要一致性的哈希算法,作者表示还没有时间解决此事。作者提出了采用中心架构的“主缓存服务器”的解决办法,让客户端轮询主缓存服务器来获取应该与那个缓存服务器通讯,但他也觉的这样做增加了复杂性,会带来些新问题。

  可以感觉到,由于 Cacheman 这个个人项目已经介入到 Popfly 这个正式产品中,可能很快就会被微软吸纳为正式产品,因此如果有人采用这个产品做自己缓存的解决方案的话,应该不必太担心后续的产品升级及文档支持服务,它的未来前途值的期待。说不定 Krishnan 会从 Popfly 项目脱身出来专职负责这个 Cacheman 项目。

  目前最新的版本是0.0.2版 :http://www.sriramkrishnan.com/code/

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