一種基于改進一致性哈希分布式緩存的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于改進一致性哈希分布式緩存的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，用戶量越來越大，而要求的響應(yīng)速度也是越來越快，這樣為了加快訪問速度，一個比較的方式就是在信息系統(tǒng)中使用緩存。緩存技術(shù)存儲熱點數(shù)據(jù)，拉近集群對象數(shù)據(jù)與應(yīng)用之間的距離，是加速數(shù)據(jù)訪問、提供數(shù)據(jù)分布式共享的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)對于提高系統(tǒng)的擴展能力、保障系統(tǒng)可靠性具有非常重要的作用。
[0003]分布式緩存大量存在于信息系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)前分布式緩存系統(tǒng)主要有兩種:
[0004]一種是各個服務(wù)器緩存的內(nèi)容相同，客戶端訪問緩存比較簡單，訪問任何一臺機器即可，但是當(dāng)一臺服務(wù)器上的緩存數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，需要將緩存數(shù)據(jù)同步到其他所有機器上，這樣雖然提高了系統(tǒng)的可靠性，但造成了系統(tǒng)緩存資源的浪費，當(dāng)機器增多時，數(shù)據(jù)同步時間也會增加，其代表是開源的Memcache。
[0005]另一種是以一致性哈希(Consistent Hashing)技術(shù)為代表,一致性哈希是將每個對象映射到圓環(huán)邊上的一個點，系統(tǒng)再將可用的節(jié)點機器映射到圓環(huán)的不同位置。查找某個對象對應(yīng)的機器時，需要用一致哈希算法計算得到對象對應(yīng)圓環(huán)邊上位置，沿著圓環(huán)邊上順時針查找直到遇到某個節(jié)點機器，這臺機器即為對象應(yīng)該保存的位置。其優(yōu)勢是緩存數(shù)據(jù)不需要復(fù)制。但是某臺服務(wù)器發(fā)生故障時，會丟失該部分緩存數(shù)據(jù)，對此可以采用主備式一致性哈希分布式緩存方法，但是系統(tǒng)在大量時間里會有一半的服務(wù)器為靜默狀態(tài)，浪費了大量資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，當(dāng)前分布式緩存系統(tǒng)不是可靠性和可用性較差，就是機器堆積造成系統(tǒng)資源浪費。
[0007]根據(jù)本發(fā)明提出一種基于改進一致性哈希分布式緩存的系統(tǒng)，包括:
[0008]多個節(jié)點服務(wù)器，每個節(jié)點服務(wù)器包括主緩存區(qū)和副本緩存區(qū)，其中:
[0009]所述主緩存區(qū)用于緩存根據(jù)一致性哈希算法該節(jié)點服務(wù)器上用戶寫入或者需要訪問的數(shù)據(jù)；
[0010]所述副本緩存區(qū)用于緩存根據(jù)一致性哈希算法，所有節(jié)點服務(wù)器構(gòu)成的哈希環(huán)上的上一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)。
[0011]進一步，任一節(jié)點服務(wù)器的所述主緩存區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，將發(fā)生變化的數(shù)據(jù)復(fù)制到哈希環(huán)上的下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)。
[0012]進一步，當(dāng)某個節(jié)點服務(wù)器發(fā)生故障或者需要刪除時，其哈希環(huán)上的下一節(jié)點服務(wù)器需要合并主副緩存區(qū)的數(shù)據(jù)作為主緩存區(qū)數(shù)據(jù)，復(fù)制到哈希環(huán)上的下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)；
[0013]其哈希環(huán)上的上一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到其下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)。
[0014]進一步，當(dāng)新增某個節(jié)點服務(wù)器時，在新增后的哈希環(huán)上，該新增節(jié)點服務(wù)器的上一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到該節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)；下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)中現(xiàn)在訪問該新增節(jié)點服務(wù)器的數(shù)據(jù)復(fù)制到該新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)中；
[0015]下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)刪除已緩存在新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)。
[0016]進一步，將該新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)作為下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)；或者
[0017]將下一節(jié)點服務(wù)器原有緩存在主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)刪除現(xiàn)在緩存在下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)，作為下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)。
[0018]進一步，將所述下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)，作為下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)；或者
[0019]將原有下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)的數(shù)據(jù)刪除現(xiàn)在新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)，作為下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明一方面，提出一種基于改進一致性哈希分布式緩存的方法，包括:
[0021]將緩存數(shù)據(jù)緩存在多個節(jié)點服務(wù)器，每個節(jié)點服務(wù)器包括主緩存區(qū)和副本緩存區(qū)；
[0022]在每個節(jié)點服務(wù)器的所述主緩存區(qū)緩存根據(jù)一致性哈希算法該節(jié)點服務(wù)器上用戶寫入或者需要訪問的數(shù)據(jù)；
[0023]在每個節(jié)點服務(wù)器的所述副本緩存區(qū)緩存根據(jù)一致性哈希算法，所有節(jié)點服務(wù)器構(gòu)成的哈希環(huán)上的上一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)。
[0024]進一步，當(dāng)任一節(jié)點服務(wù)器的所述主緩存區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，將發(fā)生變化的數(shù)據(jù)復(fù)制到哈希環(huán)上的下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)。
[0025]進一步，當(dāng)某個節(jié)點服務(wù)器發(fā)生故障或者需要刪除時，其哈希環(huán)上的下一節(jié)點服務(wù)器需要合并主副緩存區(qū)的數(shù)據(jù)作為主緩存區(qū)數(shù)據(jù)，復(fù)制到哈希環(huán)上的下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)；
[0026]其哈希環(huán)上的上一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到其下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)。
[0027]進一步，當(dāng)新增某個節(jié)點服務(wù)器時，在新增后的哈希環(huán)上，該新增節(jié)點服務(wù)器的上一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到該節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)；下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)中現(xiàn)在訪問該新增節(jié)點服務(wù)器的數(shù)據(jù)復(fù)制到該新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)中；
[0028]下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)刪除已緩存在新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)。
[0029]進一步，將該新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制到下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)作為下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)；或者
[0030]將下一節(jié)點服務(wù)器原有緩存在主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)刪除現(xiàn)在緩存在下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)的數(shù)據(jù)，作為下一節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)。
[0031]進一步，將所述下一節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)，作為下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)；或者
[0032]將原有下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)的數(shù)據(jù)刪除現(xiàn)在新增節(jié)點服務(wù)器的主緩存區(qū)數(shù)據(jù)，作為下下節(jié)點服務(wù)器的副本緩存區(qū)數(shù)據(jù)。
[0033]本發(fā)明中，每個節(jié)點服務(wù)器既緩存了本節(jié)點服務(wù)器的數(shù)據(jù)，又緩存了上一節(jié)點服務(wù)器的數(shù)據(jù)，因此，可以有效的提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，又可以避免浪費資源，減少緩存數(shù)據(jù)的同步次數(shù)。
[0034]通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0035]構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0036]參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中:
[0037]圖1為一種基于改進一致性哈希分布式緩存的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為哈希環(huán)上某節(jié)點服務(wù)器有故障或者需要刪除的實施例的示意圖。
[0039]圖3為在哈希環(huán)上新增某一節(jié)點服務(wù)器的實施例的示意圖。
[0040]圖4為一種基于改進一致性哈希分布式緩存的方法的實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0041]現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0042]同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。
[0043]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0044]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0045]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0046]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0047]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳