Memcached: definitie, architectuur en eerste stappen

2021-04-03 00:05:05

a >

Memcached: eenvoudige uitleg van deze In-Memory-database

Memcached wordt vaak gebruikt om de prestaties van dynamische applicaties met een aangesloten database. Deze

In-Memory database maakt het met name mogelijk om toegang tot de harde schijf te verhinderen om de gegevens in het RAM te raadplegen. Dit ontlast niet alleen de back-endsystemen, maar vermindert ook de latentie aanzienlijk. Bekende websites zoals YouTube, Facebook, Twitter en Wikipedia maken al lang gebruik van de voordelen van deze open source-oplossing en bieden zo internetgebruikers een verbeterde browse-ervaring. Maar hoe werkt Memcached precies en hoe ga ik ermee aan de slag? In dit artikel leert u alles wat u moet weten over dit populaire cachingsysteem.

Samenvatting

Wat is Memcached? Hoe ziet de architectuur van Memcached eruit? Hoe werkt Memcached? Wat zijn de voor- en nadelen van Memcached? In welke gevallen wordt Memcached gebruikt? Aan de slag met Memcached

What is Memcached?

De naam Memcached verwijst naar een high-performance cachingsysteem

ontwikkeld bijna twintig jaar geleden door het bedrijf Danga Interactive voor het online portaal LiveJournal. Deze cacheserver is gemaakt om trage databasetoegang te voorkomen bij het gebruik van veeleisende webapplicaties. De oplossing bestaat uit het gebruik van een in-memory database die het mogelijk maakt om de elementen die zijn opgenomen in het random access memory in recordtijd beschikbaar te maken voor de gebruikers van de internetsite. De Memcached-software is dus zeer gebruiksvriendelijk en biedt eeneenvoudige installatie, structuur en bediening. Het wordt aangeboden onder de BSD-licentie, zodat het vrij kan worden gebruikt, gewijzigd of gekopieerd.

Hoe ziet de architectuur van Memcached eruit?

De algemene structuur van de Memcached-architectuur is relatief eenvoudig. Het doet denken aan een gedeeld databasesysteem en bestaat uit de applicatie, een clientbibliotheek en een Memcached instance-pool. Het gewenste aantal instances moet in het hoofdgeheugen van een server worden geïnstalleerd. Het is het beste om op elke server een instantie te activeren die zonder geheugen kan. Samen verwerven deze instanties de vrije ruimte die beschikbaar is voor de cache

. De clientbibliotheek is de interface tussen de bijbehorende applicatie en Memcached. Het slaat de op te nemen gegevens op en plaatst ze op een bestaande server. Dankzij de

multithread-architectuur kan Memcached ook verschillende sleutelprocessen gebruikens tegelijk.

Opmerking

Naast Memcached is Redis

een andere populaire in-memory database. Hoewel Memcached opvalt door zijn eenvoud, biedt Redis een schat aan toepassingsmogelijkheden en functionaliteit. In onze live vergelijking

Memcached vs Redis kun je zien welke software het beste bij je doelen past.

Hoe werkt Memcached?

Traditionele databases slaan gegevens op een harde schijf op, bij voorkeur op een Solid State-Disk (SSD). In het geval van Memcached daarentegen blijven de gegevens in het geheugen zodat ze beschikbaar zijn binnen

microseconden , wat de vertraging elimineert die wordt veroorzaakt door de vertraging die gepaard gaat met het raadplegen van gegevens. Hoewel het mogelijk is om gegevens voor een langere tijd op te slaan, worden de meeste gegevens na een bepaalde tijd automatisch verwijderd.mps. Dit komt door het feit dat Memcached een

eigen cache

is, en geen database in de klassieke zin van de term. De minder gebruikte gegevens worden dus verwijderd zodra er geen ruimte meer is voor nieuwe items. Maar hoe werkt het registratieproces precies? In het geval van Memcached hebben we het ook over In-Memory-database in een sleutel / waarde-indeling . Er wordt eerst een verbinding tot stand gebracht met de server met behulp van de

TCP- en Ip

-protocollen. Als een gebruiker bepaalde gegevens wil inzien, controleert Memcached of die gegevens in de cache staan. Anders worden de benodigde gegevens opgehaald uit het hoofdgeheugen. De cliënt voegt dan een sleutelwaarde toe aan de betreffende data of deze data wordt geserialiseerd door de programmabibliotheek. Met behulp van een hash-algoritme selecteert de client vervolgens de server waarop de gegevens als een se worden opgeslagentekenreeksen. Hier zijn de vijf belangrijkste punten die Memcached kenmerken: gegevens worden alleen naar een server verzonden;

gegevens worden opgeslagen als sleutel / waarde-paren;

de verschillende servers delen geen gegevens met elkaar;
de servers schrijven alleen naar RAM;
bij onvoldoende ruimte verwijdert de server de oudste gegevens.

Wat zijn de voor- en nadelen van Memcached?

De geschiktheid van Memcached als cachingoplossing hangt af van de

vereisten en de

complexiteit van de bijbehorende applicatie

. Dit tijdelijke geheugensysteem is met name relevant voor webapplicaties met veel verkeer en sites die toegang hebben tot enorme hoeveelheden gegevens. Naast de vele voordelen heeft het ook een aantal nadelen. Hier is een overzicht van de voor- en nadelen:

Voordelen Extreem korte reactietijden door de waarde in het geheugen op te slaan In welke gevallen wordt Memcached gebruikt?

Nadelen
Slaat gegevens slechts tijdelijk op en verliest deze in geval van een storing in een Memcached-instantie	De architectuur met meerdere threads maakt verticale schaalbaarheid van de rekencapaciteit mogelijk.
Gegevens kunnen niet worden bekeken, waardoor foutopsporing moeilijk wordt	Een geavanceerde open source-oplossing met open gegevensopslag
De lengte van de waardesleutel is beperkt tot 250 tekens (1 MB)	Biedt eenvoudige bediening en flexibiliteit bij het ontwikkelen van applicaties
Bij gebrek aan beveiligingsmechanismen zijn aanvullende firewalls vereist	Ondersteunt open data-indelingen en meest voorkomende clients en programmeertalen
Non redondaarom geen beveiliging tegen storingen door redundantie of gegevensback-up

Scopes met memcached omvatten caching

en datalogging-sessie

. Als het om caching gaat, worden tijdelijk opgeslagen items zoals bestanden, data en afbeeldingen in recordtijd beschikbaar gemaakt. Dit verbetert de prestaties van de betrokken applicatie en zorgt voor een goedkope schaalbaarheid als de belasting toeneemt. Ontwikkelaars gebruiken In-Memory ook om sessiegegevens te beheren, zoals gebruikersprofielen of sessiestatussen op internetniveau. Dit veronderstelt echter dat gegevenspersistentie geen belangrijk criterium is. Memcached is in de meeste gevallen een ideale oplossing wanneer applicaties high performance caching vereisen engrootschalig.

Aan de slag met Memcached

De belangrijkste voordelen van Memcached zijn zonder ongetwijfeld zijn snelheid, schaalbaarheid en het feit dat het alle API's en alle populaire talen ondersteunt. Deze omvatten Ruby, Java, JavaScript, Python, Go, PHP, C, C ++, C # en Node.js. Aan de andere kant is de installatie op een Windows- of Unix-besturingssysteem niet bijzonder ingewikkeld. Daemon Memcached van Danga Interactive is beschikbaar als gratis download

. Naast het geschikte ontwikkelaarspakket heb je ook een libevent

-bibliotheek nodig die het mogelijk maakt om gebeurtenissen te melden. Afhankelijk van de gebruikte programmeertaal, heb je na installatie verschillende configuratiemogelijkheden voor de client en de server.

Omdat dit een open source-project is, wordt het gebruikt en gedeeld door een grote gemeenschap vele jaren. Dankzij dat, online vindt u gedetailleerde informatie over toepassingen, beheer en probleemoplossing voor verschillende API's en besturingssystemen.