溫馨提示×
您好，登錄后才能下訂單哦！
點擊 登錄注冊 即表示同意《億速云用戶服務條款》
您好，登錄后才能下訂單哦！
今天給大家介紹一下如何分析GemFire架構。文章的內容小編覺得不錯，現在給大家分享一下，覺得有需要的朋友可以了解一下，希望對大家有所幫助，下面跟著小編的思路一起來閱讀吧。
GemFire 是一個位于應用集群和后端數據源之間的高性能、分布式的操作數據(operational data) 管理基礎架構。它提供了低延遲、高吞吐量的數據共享和事件分發。 GemFire 充分利用網絡中的內存和磁盤資源，形成一個實時的數據網格 (data fabric or grid) 。
GemFire 的主要特性有：
? 多種網絡拓撲
? 高并發的內存數據結構，避免鎖爭奪
? 可選的 ACID
? 序列化 (native serialization) 和智能緩沖 (smart buffering) 保證消息快速分發
? 同步或異步寫磁盤
? 冗余內存拷貝
考慮到問題多樣性和架構靈活性， GemFire 提供了多種選項來配置在哪 (where) 以及怎樣 (how) 管理緩存數據，這就使架構師能夠從 P2P(peer-to-peer) 、 CS(client-server) 、 WAN 三種組件構建出合適的緩存架構。
在 P2P 分布式系統中，應用程序使用 GemFire 的鏡像 (mirroring) 功能來將大量數據跨結點分區 (sharding) 以及在這些結點間進行數據復制同步。下面主要講一下GemFire 的 P2P 拓撲中的兩個主要角色： mirrored 鏡像結點和 partitioned 分區結點 (具體見 3.2 中 mirror-type 的配置方式 ) 。
因為在 P2P 拓撲中緩存數據與應用在一起，所以首先說一下嵌入式緩存。所謂嵌入式緩存 (embedded cache) 其實就是說緩存和應用程序在一起，直接利用應用服務器的內存空間。也就是我們常說的類似 Ehcache 的那種本地緩存 (local cache) 。
mirrored 結點 就像一塊磁鐵一樣，將其他數據區域的數據都吸附過來，形成一塊完整的數據集合。當一塊數據區域被配置為 mirrored 的結點第一次新建或重建時，GemFire 將自動執行 初始鏡像抓取 (initial image fetch) 操作，從其他結點的數據子集中還原出完整的狀態。如果此時網絡中存在另一個 mirrored 結點，那么將會執行 最優直接抓取 (optimal directed fetch) 。
所以我們很容易看出， mirrored 結點主要出于兩種目的：
? 對于大量讀的應用，應用程序通過保存全量數據，使客戶端請求可以即時訪問到想要數據，而無需經過網絡傳輸
? 當發生故障時， mirrored 結點可以用來恢復其他結點
不同于 mirrored 結點，每個 partitioned 結點 都持有唯一的一塊數據。應用程序就像操作本地數據一樣， GemFire 在幕后管理各個分區的數據，并且保證在至多一跳內(at most one network hop) 完成數據訪問。根據 GemFire 的哈希算法，分區數據會被自動放入到各個結點的 bucket 中。同時 GemFire 也會自動分配出冗余數據的位置并進行復制。當某個結點出錯時，客戶端請求會自動被重定向到備份結點。并且GemFire 會重新復制出一份數據，從而保證數據的冗余拷貝數。最后，我們可以隨時向網絡中加入新的結點來對 GemFire 集群進行動態擴容。
P2P 系統提供了低延遲、單跳 (one-hop) 數據訪問、動態發現以及透明化的數據存儲位置。但是，網絡中的每個結點都要維持一個 socket 連接到其他每個結點。當結點增多時，連接數將成指數級增長。為了提高擴展性， GemFire 提供了一種可靠的 UDP多播的通信方式。在下一節中我們將看到， P2P 數據同步在服務器間復制數據時的作用。
Client-Server 緩存允許大量結點相連形成客戶端 - 服務器結構。服務器即為客戶端提供緩存，也可以為其他服務器提供數據復制或緩存。
P2P 集群由于點和點之間的緊耦合而產生了擴展性問題，這種問題在數據中心有多個集群或數據中心跨城市時被放大。 GemFire 提供另一種模型來解決。
默認 GemFire 使用 IP 多播來發現新成員，然而所有成員間的通信都采用 TCP 。對于部署環境禁止使用 IP 多播或者網絡跨越多個子網時， GemFire 提供備用方法：使用輕量級的定位服務器 (locator server) 來追蹤所有成員的連接。新成員加入集群時，將詢問定位服務并建立類似于 IP 多播的 socket 到 socket 的 TCP 連接。
每個成員都會創建一個或多個緩存數據區域 (data region) ，通過區域的劃分，我們能給每個區域配置不同的分發屬性、內存管理以及數據一致性模型。默認 GemFire 使用 P2P 分發模型，每個成員都能和其他任何成員通信。同時根據不同的內網特點，傳輸層可選 TCP/IP 或可靠多播 (UDP) 。在這些配置中，有兩個屬性很重要， 范圍(scope) 和鏡像類型 (mirror-type) 。
首先，范圍 (scope) 有四種選項：
? Local ：不分發。那為什么不直接保存到 HashMap 中。因為 GemFire 額外提供了數據自動持久化到磁盤、 OQL(Object Query Language) 查詢數據、數據操作的事務等特性。
? Distribute-no-ack ：發送數據給成員 1 ，在發送數據給成員 2 時不等待成員 1的響應。適用于對數據一致性要求不高，并要求低網絡延遲的情況。這是 GemFire 的默認配置，能夠提供低延遲、高吞吐，并通過盡快分發來降低數據沖突的概率。
? Distribute-ack ：在發送給成員 2 前，發送數據并等待成員 1 的響應。這樣每條數據都是同步分發的。
? Global ：分發前在其他成員上獲得鎖，再分發數據。適用于悲觀的應用場景，通過全局鎖服務來管理鎖的獲得、釋放和超時。
現在來看一下第二個重要的配置屬性鏡像類型 (mirror-type) ：
? none ：僅當緩存中有此數據時才更新，任何其他成員發來的新數據都會被忽略掉。適用于某一數據區域僅用來保存另一區域數據的子集。
? keys ：數據區域僅保存 key 來節約內存，當真正有請求時再從其他區域抓取數據并保存到本地，之后接受對此數據項的更新。適用于無法預測哪些數據會被某一結點訪問的情況。
? keys-values ：真正的鏡像，將保存全量數據。適用于需要立即訪問所有數據的結點，以及數據冗余備份。
這兩個屬性的配置對數據區域中保存的是什么數據有很大影響：
持久化 (persistence) 將整個數據集拷貝到磁盤，當成員出錯時可以用來還原數據。而溢出 (overflow) 保存 key 在內存中而 value 保存到磁盤，達到節省內存的目的。兩者既可以單獨使用，也可以混合使用。
GemFire 支持兩種寫磁盤選項：操作內存數據時同步寫，或者固定間隔異步寫。后一種只當應用在出錯時能夠容忍不完整的數據還原時使用。
當內存不足時， GemFire 使用 LRU 策略來決定是否對某個數據項溢出。
持久化與溢出可以混合使用。所有 key-value 都備份到磁盤，并且當內存不足時，只保留最近使用過的數據。由于 LRU 而被移除到磁盤的 value 不會對磁盤有影響，因為所有數據已被持久化到磁盤上了。
GemFire 支持緩存事務與 JTA 事務兩種。
每個事務都有其私有的工作區域。事務開始時，數據將被拷貝到私有區域，直到事務提交。若提交時沒有沖突，則數據從私有區域拷貝回原區域。這樣事務就可以并發地修改緩存了。
對于范圍 (scope) 配置為 local 的緩存數據區域，事務提交后就算是完成了。但對于分布式 (scope=distributed-no-ack or distributed-ack) ，則在事務提交時要進行緩存同步。
以上就是如何分析GemFire架構的全部內容了，更多與如何分析GemFire架構相關的內容可以搜索億速云之前的文章或者瀏覽下面的文章進行學習哈！相信小編會給大家增添更多知識,希望大家能夠支持一下億速云！
免責聲明：本站發布的內容（圖片、視頻和文字）以原創、轉載和分享為主，文章觀點不代表本網站立場，如果涉及侵權請聯系站長郵箱：is@yisu.com進行舉報，并提供相關證據，一經查實，將立刻刪除涉嫌侵權內容。
