微软分布式缓存 AppFabric（Velocity）学习－缓存概念（一）

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一、Velocity是什么

官方地址：http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=2517

“Velocity”是适用与所有数据源的一个高速、“scalable in-memory ”的缓存，通过使用该缓存，可以减少不必要的数据源访问请求，极大的提高应用程序的性能。通过使用分布试的缓存应用，可以满足吞吐量不断增长的应用程序请求。“Velocity”分布在高速缓存群集中，不需要大量人为干涉，从而减少了负载均衡的复杂度。后期发布更名为【AppFabric】

二、缓存概念

1.基本概念

1.1 物理概念

“Velocity”是一个由多个可以相互通信，统一的应用程序缓存服务的群集。物理模型的主要组件包括缓存服务器，缓存主机Windows服务，缓存群集，基于PowerShell的缓存管理工具，群集配置存储位置和缓存客户端。

缓存主机（cache host）：

“Velocity”以服务形式运行在一个或多Windows服务上，这些服务即为缓存主服务，运行主缓存服务的主机称作缓存服务器。你仍然可以在安装过“Velocity”的主机上运行其它程序，如：Web服务。但一个主机只能安装一个“Velocity”实例。

缓存服务主机与数据源主机最好是在同一个域下，缓存主机服运行在Network Service账户下，缓存主服务上的各种操作用域下的高速缓存认证凭据。“Velocity”使用权限较低的网络服务帐户，可以有效的减少被恶意攻击造成的损害。

缓存群集(cache cluster )：

缓存群集是指一个或多个缓存主服务的组成的一个环形的、共同存储分发数据的解决方案。将数据存储在内存中，以减少请求数据的响应时间。群集的操作和控制由"cluster management role”管理，它包括以下三点：

1.让缓存群集一直处于运行状态

2.监测缓存群集中的所有缓存主机

3.帮助缓存主机加入缓存群集

群集配置存储区（Cluster Configuration Storage Location）

集群每次启动时，必须从群集配置中的存储位置检索配置信息。下表显示了两种可能的方式

基于PowerShell的管理工具(PowerShell-Based Cache Administration Tool)

缓存客户端（Cache Client）

“Velocity”分布式缓存集群是设计用于应用服务器在企业数据中心，并部署在企业防火墙的内。任何使用服务器上运行的高速缓存的应用程序统称为缓存客户端。

1.2 逻辑模型

逻辑概念上将Velocity分为：(named caches)缓存命名（这个真不知道怎么翻译），（regions）缓存域和（cached objects）缓存对象。

named caches:

是一个通过配置在内存中形成的分布式缓存存储单元。你可以在一个应用程度中配置一个或多个name caches,每个name caches不会受其它配置的影响，这样你可根据程序的需要，配置多个name cache,并且每个name caches使用不同的缓存策略。

如上图所示：name caches跨越分布在每个缓存主机上，如果你不为缓存指定名称，你的数据将被存储在默认的“default”缓存命名下。

所有缓存都有群集配置来定义。使用PowerShell的缓存管理工具来创建或重新配置缓存。某些设置只能第一次创建缓存时配置。例如，您使用New-Cache命令启用高可用性或通知功能。其他设置可以以后改变，但可能需要重新启动整个缓存集群。

regions:

regions是一个逻辑上的缓存存储域（感觉可以理解为一个命名空间吧）。regions是一个可选项，不是通过配置创建的，你必需在代码中用CreateRegion函数创建。可以通过regions查找该region下的所有cache objects。为了提供这种附加的搜索功能，在一个区域内的对象仅限于一个单一的缓存主机。因此，使用该数据的应用程序无法实现分布式缓存的可扩展性优势。相反，如果你不指定一个区域，缓存的对象，否则可以负载平衡集群中的所有缓存主机。

caches objects:

从缓存中取出的数据都是System.Object类型，需要通过类型转换得到它的原始类型。当一个对象存在与Caches时，Caches将关联该对象的版本，键，标签等。

1.3 编程概念（Programming ）

当数据不存在于你的客户端缓存中时，需要重新从Caches Host中加载。客户端使用DataCache类来添加客户端cache。

缓存策略（Caching Strategy）

应用程序就设计成在没有缓存存在时仍然可以正常运行，因为缓存并不是绝对持久有效的，它总有失效或不存在的可能性。Velocity的高可用性可以有效的防止群集中的个别主机故障带来的问题，但是如果群集中有太多的主机挂了，那Velocity还是会挂(相当与disk raid吧，坏了个别还可以跑)。

还有许多其他的原因会导致程序找不到缓存：缓存可能已经过期或者被移除，可能已重新启动缓存服务器，缓存主机服务可能已重新启动，或缓存群集可能已被意外重新启动。所以务必确保在没有缓存的情况下，应用程序仍然可以访问到正数据并正常运行。

缓存客户端（Cache Clients）

为了存储在缓存中的数据，可以使用GetCache方法用于返回一个DataCache对象， DataCache对象实例化后的实例被称为缓存客户端。有许多选项可用来配置缓存客户端的行为，编程方式或使用应用程序配置文件，或同时使用这两种方法。

以下代码演示DataCache读写缓存

DataCache Demo//Each application has a similar GetCache method call
DataCacheFactory myCacheFactory = new DataCacheFactory();
DataCache catalog = myCacheFactory.GetCache("catalog");

//One cache client saves an object to the catalog named "toy101"
catalog.Put("toy101", new ToyObject("toy101", "Playschool"));

//The same or different cache client retrieves the object
ToyObject toy = (ToyObject)catalog.Get("toy101");

//The same or a different cache client removes the object
catalog.Remove("toy101");

Velocity支持许多缓存配置。配置可分为3个级别：用程序级，缓存主机级，缓存群集级。 Velocity还提供了用于指定和存储的缓存集群和客户端应用程序使用的配置。

应用程序级配置（Application Configuration）

群集配置（Cluster Configuration）

群集配置有两个可用选项。

Storage type	Storage location	Cluster management
SQL Server Compact data file	shared network folder	lead hosts
SQL Server database	SQL Server	SQL Server (default) or lead hosts

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