分布式的memcache理解要点

本文整理分布式的memcache的几个关键要点：

• 1、分布式体现；
• 2、集群架构；
• 3、雪崩效应及应对策略；
• 4、应用场景。

分布式体现

memcache本身并非是一种分布式的缓存系统，它的分布式是由访问它的客户端来实现的。

一种比较简单的实现方式是依据缓存的key进行hash，当后端有N个memcache服务器时，访问的服务器为hash(key)%N。

集群架构

雪崩效应及应对策略

仔细观察上述的memcache定位算法-hash(key)%N，发现会存在一个严重的漏洞，即若一台缓存服务器down机，其N值将会发生变化，导致原来的key值定位的缓存服务器将会产生变化，大部分key将会重新分布。在高并发场景下可能会带来灾难，因为缓存中均不能命中key，流量洪峰将会转移至后端数据库服务器，而数据库服务器的不可用，将会导致整个应用不可用，形成所谓的“雪崩效应”。

为了解决这个问题，首先需要明确短板在哪里，很明显在定位算法-hash(key)%N这个上面，只要N一变，定位缓存服务器都将会变化。为了使得分布式的缓存系统更加可靠，就需要尽可能降低N的变化带来的路由变化。因此1997年consistent hash算法被提出来了，其核心就是将hash函数的值域空间组成一个圆环，整个空间按照顺时针组织，缓存服务器是这个圆环上的节点，相邻的两个节点间的值域区间都将命中到下一个节点。示意图如下：

consistent hash算法的微妙之处在于，不论缓存服务新增或下线，其影响的范围都控制在变更Node与它之前的Node间的那段区域，不会影响全局。

应用场景

典型的应用场景即基于缓存的分布式session构架。

备注

文中的图片是通过OmniGraffle软件绘制，如果需要文中原图的话，留言即可。

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