拉勾专栏-300分钟吃透分布式缓存-IT等系列课

课程简介:

 我是你的缓存老师陈波,欢迎进入第一课时缓存的原理,这节课主要讲缓存的基本思想、缓存的优点、缓存的代价三个部分,先来看一下缓存的定义,缓存退出的含义是指用于加速CPU数据交换的RAM,即随机存取存储器。通常这种存储器使用昂贵但快速的静态RAM,即staticRAM技术,用于对低RAM进行加速。这是一个狭义缓存的定义,而广义缓存的定义则更宽泛,是指任何可以用于数据高速交换的存储介质,可以是硬件,也可以是软件,缓存在的意义就是通过开辟一个新的数据交换缓冲区,来解决原始数据获取代价太大的问题,让数据得到更快的访问。
本课主要聚焦于广义缓存,特别是互联网产品大量使用的各种缓存组件和技术,缓存构建的基本思想是利用时间局限性原理,通过空间换时间来达到加速数据获取的目的。同时,由于缓存空间的成本较高,在实际设计架构中还要考虑访问延迟和成本的权衡问题。
这里面有3个关键点,一是时间局限性原理,即被获取过一次的数据在未来还会被多次引用。
比如一条微博被一个人感兴趣并阅读后,它大概率还会被更多人阅读。当然,如果变成热门微博后,会被数以百万、千万级更多的用户查看。
二是以空间换时间。因为原始数据获取太慢,所以我们开辟一块儿高速独立空间,提供高效访问来达到数据获取加速的目的。
三是性能成本tradeoff构建系统时,希望系统的访问性能越高越好,访问延迟越低越好,但维持相同规模的存储及访问性能越高,延迟越小,成本也会越高,所以在系统架构设计时,你需要在系统性能和开发运行成本之间做取舍,比如左边这张图,相同成本的容量SAT硬盘容量会比内存大10-30倍以上,但读写延迟却高50-100倍,通过前面的介绍。
我们已经知道缓存存储原始数据可以大幅提升访问性能。不过在实际业务场景中,缓存中存储的往往是需要频繁访问的中间数据,甚至是最终结果,这些数据相比DB中的原始数据小很多,这样就减少网络流量,降低网络拥堵。而且缓存的读写承载能力一般比DB大10-100倍以上,同时又减少了原始数据的解析和计算调用方和存储服务的负载,也可以大幅降低缓存的读写性能很高,预热块在数据访问存在性能瓶颈和遇到突发流量,系统读写压力增大时可以快速部署上线,同时在流量稳定后也可以随时下线,从而是系统的可扩展性大大增强。

课程截图:

课程目录:

第01讲:业务数据访问性能太低怎么办?.mp4
第02讲:如何根据业务来选择缓存模式和组件?.mp4
第03讲:设计缓存架构时需要考量哪些因素?.mp4
第04讲:缓存失效、穿透和雪崩问题怎么处理?.mp4
第05讲:缓存数据不一致和并发竞争怎么处理?.mp4
第06讲:HotKey和BigKey引发的问题怎么应对?.mp4
第07讲:MC为何是应用最广泛的缓存组件?.mp4
第08讲:MC系统架构是如何布局的?.mp4
第09讲:MC是如何使用多线程和状态机来处理请求命令的?.mp4
第10讲:MC是怎么定位key的.mp4
第11讲:MC如何淘汰冷key和失效key.mp4
第12讲:为何MC能长期维持高性能读写?.mp4
第13讲:如何完整学习MC协议及优化client访问?.mp4
第14讲:大数据时代,MC如何应对新的常见问题?.mp4
第15讲:如何深入理解、应用及扩展Twemproxy?.mp4
第16讲:常用的缓存组件Redi是如何运行的?.mp4
第17讲:如何理解、选择并使用Redi的核心数据类型?.mp4
第18讲:Redi协议的请求和响应有哪些“套路”可循?.mp4
第19讲:Redi系统架构中各个处理模块是干什么的?.mp4
第20讲:Redi如何处理文件事件和时间事件?.mp4
第21讲:Redi读取请求数据后,如何进行协议解析和处理.mp4
第22讲:怎么认识和应用Redi内部数据结构?.mp4
第23讲:Redi是如何淘汰key的?.mp4
第24讲:Redi崩溃后,如何进行数据恢复的?.mp4
第25讲:Redi是如何处理容易超时的系统调用的?.mp4
第26讲:如何大幅成倍提升Redi处理性能?.mp4
第27讲:Redi是如何进行主从复制的?.mp4
第28讲:如何构建一个高性能、易扩展的Redi集群?.mp4
第29讲:从容应对亿级QPS访问,Redi还缺少什么?.mp4
第30讲:面对海量数据,为什么无法设计出完美的分布式缓存体系?.mp4
第31讲:如何设计足够可靠的分布式缓存体系,以满足大中型移动互联网系统的需要?.mp4
第32讲:一个典型的分布式缓存系统是什么样的?.mp4
第33讲:如何为秒杀系统设计缓存体系?.mp4
第34讲:如何为海量计数场景设计缓存体系?.mp4
第35讲:如何为社交feed场景设计缓存体系?.mp4
开篇寄语:缓存,你真的用对了吗?.mp4

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