基于memcached分布式緩存系統(tǒng)的內(nèi)存利用優(yōu)化研究.pdf

1、如今的信息交互已經(jīng)進入海量數(shù)據(jù)時代，作為提升數(shù)據(jù)訪問速度的一種重要手段，分布式緩存技術(shù)近年來受到了各界的廣泛關(guān)注。而memcached是目前最為著名的開源分布式緩存產(chǎn)品，在緩存領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用，針對其性能的研究和優(yōu)化尤為必要。因此本文的目的是在保證高性能低延遲特性的基礎(chǔ)上實現(xiàn)memcached系統(tǒng)內(nèi)存利用和緩存命中率的提升。這一研究具有較大的科學(xué)研究價值，更為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的完善提供了經(jīng)濟實用的解決方案。
　　本文從分布式緩存

2、memcached的研究現(xiàn)狀出發(fā)，分析了目前對于memcached內(nèi)部優(yōu)化研究的進展情況，針對當前國內(nèi)研究的薄弱環(huán)節(jié)，確立了通過改進數(shù)據(jù)過期方式提升內(nèi)存利用的研究思路。文章著重研究了幾種現(xiàn)有的緩存置換算法，針對memcached默認使用的LRU算法的局限性以及LIRS算法的不足，提出了一種更適應(yīng)于分布式緩存系統(tǒng)的置換策略，即基于LIRS的改進型分層緩存置換算法。隨后運用C++語言實現(xiàn)了以上多種算法的仿真，進而詳細分析了對比結(jié)果。

3、　　在設(shè)計實現(xiàn)層面，論文結(jié)合惰性過期機制，將基于LIRS思想提出的改進型緩存分層置換算法應(yīng)用于memcached系統(tǒng)中，取代了原有的LRU置換算法。采用符合Zipf分布的數(shù)據(jù)集和Mixed TTL模式在不同場景下對于改進后的系統(tǒng)和原系統(tǒng)進行性能測試，對比之下可見，改進后的系統(tǒng)表現(xiàn)良好。在保證吞吐量和延遲時間的基礎(chǔ)上使得內(nèi)存空間利用率有所提升，并且將緩存未命中率降低到原系統(tǒng)未命中率的一半，整體系統(tǒng)的緩存命中率提高了20％。對于內(nèi)存利用的優(yōu)