总体介绍:
多idc缓存方案的invalid方案(如下图),是通过两个操作保证多个idc之间的缓存的高可用性和最终一致性的。
- 更新数据库后,发送invalid消息;invalid消息广播到其他idc后,立即删除所在idc缓存中的对应key;单凭这个操作,在使用一个数据库的场景,已经能保证缓存一致性了;在使用主、备数据库的场景,如果主备库的同步非常快,也能保证很大概率的缓存一致性;
- invalid消息会在每个idc的缓存中设置一个mark,用来标志这个key已经被其他人更新了,并且设置一个TTL指示在某个时间内它可能是旧值。这个key的所有更新操作(比如set)使用的ttl都会被marker指定的TTL覆盖;这就保证了在TTL之后,改key值会被更新一次。如果TTL设置合理(总是大于数据库之间的同步延时),就能达到最终一致性。
为什么用twemproxy做代理?
- 屏蔽其他idc内部缓存的细节。ycache-client只要往本idc的twemproxy发送invalid消息,而无需关注其他idc内有多少缓存,不用关注他们的部署结构、不需要关心他们是不是变化了;
- 减少idc之间的tcp连接,从而降低延时,避免网络故障时的重传风暴。由于所有跨idc连接都是由twemproxy连接(通过tcp常链接)的,发送时无需再进行tcp链接建立;而且,网络故障时,也仅需要重建twemproxy之间的连接,不需要idc之间数量巨大的ycache-client之间重传。
client端:
原理:app在更新数据库后(或者其他需要更新缓存的操作),调用IDCMemcacheProxyFactory工厂类获取一个实例,通过这个实例发送一个invalid消息。 这个invalid消息会在内部处理中通过twemproxy广播给所有的idc。
app需要初始化的,与以前的相比,使用IDCMemcacheProxyFactory代替以前的
YmemcacheProxyFactory;使用IDCProxy发送invalid消息,而其他的消息还是通过CacheProxy接口;
内部实现:
除了根据app指定的配置文件路径配置它的cache-pool外,还额外做如下的初始化(把本所有远端idc的2个twemproxy端口当作一个cache-pool始化(从zk上读取twemproxy的ip和端口):
public class IDCMemcacheProxyFactory extends YmemcacheProxyFactory {
/**
* 初始化 IDC cache 和 twemproxy 的连接
* @throws MemcacheInitException
*/
public void reInitIDCYCache() throws MemcacheInitException {
//从ycc 获取各个IDC的对应到本idc的twemproxy pool名称,本地广播消息
String properties = YccGlobalPropertyConfigurer.loadConfigString(IDCConstants.IDCPoolName, IDCConstants.idc_common);
Hashtable<String, String> pro = YccGlobalPropertyConfigurer.loadProperties(properties);
String idc_ycache_poolName_list = pro.get(IDCConstants.IDCCacheIdList);
if (idc_ycache_poolName_list == null || idc_ycache_poolName_list.trim().length() == 0) {
logger.error(IDCConstants.idc_common + " 文件缺少值" + IDCConstants.IDCCacheIdList);
}
String[] poolNames = IDCCommandUtil.getOtherIDCPoolNames();
if(poolNames == null ){
poolNames = idc_ycache_poolName_list.split(",");
IDCCommandUtil.setOtherIDCPoolNames(poolNames);
}else{
for (String poolName : poolNames) {
//先关闭原来的连接
SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance(poolName);
if (pool != null && pool.isInitialized()) {
pool.shutDown();
}
}
}
//init idc ycache ,全局只需要增加一次
File loadConfigFile = YccGlobalPropertyConfigurer.loadConfigFile(IDCConstants.IDCPoolName, IDCConstants.idc_ycache_memcache);
super.add("file:" + loadConfigFile.getAbsolutePath());
}
public class IDCConstants {
public static final String IDCPoolName = "yihaodian/common";//poolid
public static final String idc_ycache_redis = "idc_ycache_redis.xml";// dataid
public static final String idc_ycache_memcache = "idc_ycache_memcache.xml";
public static final String idc_common = "idc_common.properties";
public static final String IDCCacheIdList = "idc_ycache_poolName_list";//idc_ycache_redis.xml idc_ycache_memcache.xml 中配置的 id
。。。
}
所以,在调用invalid的时候,实际上是遍历这些代表各个idc的cache-pool发送一个invalid消息;这些cache-pool的配置信息是在IDCPoolName = "yihaodian/common"、idc_ycache_memcache = "idc_ycache_memcache.xml"这连个变量指定的配置中心的配置。(多个idc公用这个配置文件,通过pool id属性扩展为多个)。
注意,由于所有poolname的ycache-client实例都会连接到twenproxy,数量非常大。所以这个配置文件的mincon必须很小,否则会导致twemproxy的连接数很高。因为invalid消息不多,建议1个就够了。
而要发送给几个idc,是在 IDCPoolName = "yihaodian/common"、idc_common = "idc_common.properties"这里指定的:
ycache-server端:
原理:server端事实上是起一个消息分发器的作用。一个idc内有很多的ycache-server,他们都配置在twemproxy的一个服务组内。twemproxy将一个invalid消息随机(算法可配置)分发给一个ycache-server;ycache-server会根据消息内部的poolname,发送一个delete key和add ttl-key的命令到这个poolname的memcached。 所以ycache-server实际上支持所有poolname的cache-client实例。
内部实现: 配置文件的读取是通过spring框架的配置文件初始化的。所有的poolname使用同一个"memcacheConfigureTemplatePath"=yihaodian/common : yihaodian_ycache-server/idc_ycache_memcache_server_template.xml指定的配置文件模板,每次初始化一个poolname的clien实例时,更改一下配置文件的pool id属性即可;而poolname的memcached的ip和端口号从zk读取。
注意,ycache-server要连接所有poolname的memcache实例,数量非常大。所以这个配置文件的mincon必须很小。因为invalid消息不多,建议1个就够了。
public class CacheServiceImpl implements CacheService {
public void init() throws Exception {
logger.info("start init all cache");
CacheAdmin.getInstance().reInitAll(zkServers, this.memcacheConfigureTemplatePath, this.redisConfigureTemplatePath, initAllCache);
logger.info("finish init all cache");
}
/ycache-server/src/main/resources/applicationContext.xml
<bean id="yccPropertyConfigurer_common"
class="com.yihaodian.configcentre.client.utils.YccGlobalPropertyConfigurer">
<property name="locations">
<list>
<value>zookeeper-ycache.properties</value>
<value>idc_common.properties</value>
<value>yihaodian_ycache-server/idc_ycache_memcache_server_template.xml</value>
<value>yihaodian_ycache-server/idc_ycache_redis_server_template.xml</value>
</list>
</property>
<property name="poolId">
<value>yihaodian/common</value>
</property>
<property name="ignoreUnresolvablePlaceholders" value="true" />
</bean>
<bean id="nettyService" class="com.yhd.ycache.service.NettyServiceImpl" init-method="init" destroy-method="destroy">
<property name="port" value="${ycache-server-port}"/>
</bean>
<bean id="cacheService" class="com.yhd.ycache.service.CacheServiceImpl" init-method="init" destroy-method="destroy">
<!-- 值来自zookeeper-ycache.properties-->
<property name="memcacheConfigureTemplatePath" value="file:${global.config.path}/ycc/snapshot/yihaodian_ycache-server/idc_ycache_memcache_server_template.xml"/>
<property name="redisConfigureTemplatePath" value="file:${global.config.path}/ycc/snapshot/yihaodian_ycache-server/idc_ycache_redis_server_template.xml"/>
<property name="zkServers" value="${zk-servers}"/>
<property name="initAllCache" value="false"/>
</bean>
<bean id="exampleService" class="com.yhd.ycache.service.ExampleServiceImpl"></bean>
twemproxy:
twemproxy在整个组网中起桥接各个idc的作用。每个twemproxy都连接其他idc的twemproxy,任何ycache-client需要跨idc的通信都是通过twemproxy完成。也就是任何ycache-client都不应该看到非本idc的cache的存在。每个idc的twemproxy为本idc的ycache-client开启代表其他idc的端口(每个端口代表一个idc),所以ycache-client需要给其他idc的cache发送消息时,就往本idc的twemproxy的这些端口通信。
同时,从ycache-client的视角,twemproxy其实相当于cache实例。每个idc有两个twemproxy(相互备份和负载分担),它们像cache一样被分配在一个pool-id内,写到zookeeper的‘/ycache/pools/‘路径下。所以本idc的ycache以为自己连接的是cache。