Memlink是天涯社区系统平台部近日推出的开源项目,项目托管地址:http://code.google.com/p/memlink/
为什么会有Memlink?
对于大型论坛服务,比如百度贴吧、天涯论坛,日均发帖量过百万或千万,日均PV过亿,日积月累下来的帖子数量可能几十亿到上百亿。这种超级论坛,其海量存储、海量访问都是一个非常有挑战性的技术难题。
中 小规模的论坛(Phpwind/discuz)通常使用mysql/sql server作为后端存储,当数据量膨胀时,比如一个版面有百万、千万级别主贴,一个主贴下有数百万回复,此时使用SQL语句select … order by … limit … 进行数据查询和展现,性能可想而知。
大型论坛中的数据可以抽象为如下三类数据模型:
- Key=>Value结构数据。比如:版面信息、主帖信息、回帖信息等。主贴id对应主贴的信息(标题、发帖时间、作者等等),回帖id对应回贴的信息(回复内容、回复时间、回复者等等)。
- Key=>List结构数据。比如:主贴列表,主贴列表按发表时间或者最后回复时间进行排序;回复列表等等。
Key=>List通常有如下特点: - 可排序
- 可动态调整顺序
- 其他周边数据(SQL系统/检索系统)。比如:斑竹、会员、友情版面/链接等等,由于数据量较小、逻辑关系较复杂,可以使用sql系统存储;比如帖子检索可以使用检索系统。
对于Key=>Value系统,市面上有较多选择,它们的数据容量大小从数百万到上百亿不等,性能、功能也各有差异,由于讨论KV系统的文章很多,再次不赘述。
对于Key=>List系统,市面上可选择的余地非常小,加之线上工业级别的一些要求,经对比了一些Key=>List系统(Redis),最终选择开发memlink系统,同时开源出来,也希望为业界同行提供多一种选择,繁荣开源社区。
Memlink简介
Memlink 是一个高性能、持久化、分布式的Key=>List/Queue数据引擎。正如名称中的Memlink所示,所有数据都建构在内存中,保证了系统的 高性能(读性能大约是Redis几倍到十倍),精简内存(内存消耗大约是Redis的1/4),使用了redo-log技术保证数据的持久化。此 外,Memlink还支持主从复制、读写分离、数据项过滤操作等功能。
特点:
- 内存数据引擎,性能极为高效
- List中的Node采用块链组织,精简内存,优化查找效率
- Node数据项可定义Mask表,支持多种过滤操作
- 支持redo-log,数据持久化,非Cache模式
- 分布式,主从同步
- 读写分离,写优先处理。
与Redis区别
Redis同样也提供key=>list 存储功能,Memlink与Redis区别有:
- Redis比较消耗内存。每个存储节点,在不支持vm的情况下要额外消耗12字节内存,在支持vm的情况下,每个节点额外消耗24字节内存。对于存储上亿条数据来说,额外消耗的内存太大。
- Redis redo-log不够完善。redis提供了两种redo-log机制,机制一:每隔一段时间同步磁盘(此期间重启会丢失部分数据);机制二:追加log方式,会使log文件越来越膨胀,造成性能不优化(需采用额外命令减小log)。
- 主从同步不完善。如果slaver因为某原因丢失了部分同步数据,需要重新完全获取一份主节点的所有数据。在大数据量的情况下,不太合适线上生产的需求。
- 网络处理主事件循环只有一个线程,不能很好的利用多核;同时读写没有分离,没有进行写优先处理。
- List中的Node没有mask表,不能进行一些属性过滤。
Memlink主要对上述特点进行了改进。
性能测试
硬件
- CentOS release 4.6 (Final)
- Kernel 2.6.9-67.0.22.ELsmp 32位
- Memory 4G
- CPU Intel(R) Xeon(R) CPU E5405 @ 2.00GHz (四核)
- Disk 250G SATA
客户端
- 10个客户端,并发短连接
- Memlink内部开启4个处理线程。
- Redis只支持单线程模型。结果表格中的hiredis为使用hiredis客户端测试的结果。redis为官方的redis-benchmark测试结果。
1w | 10w | 100w | 1000w | ||
insert | memlink | 9665 | 9650 | 10078 | 10183 |
hiredis | 9381 | 9489 | 8993 | 8976 | |
redis | 9285 | 9290 | 9287 | 8835 | |
mysql | 5623 | 5621 | 5468 | 5306 | |
range first100 | memlink | 17400 | 17504 | 16614 | 17292 |
hiredis | 1695 | 1637 | 1696 | 1586 | |
redis | 4629 | 4587 | 4504 | 4545 | |
mysql | 2210 | 2286 | 1955 | 1611 | |
range first200 | memlink | 15786 | 15772 | 15964 | 16180 |
hiredis | 711 | 711 | 719 | 692 | |
redis | 2941 | 2949 | 2941 | 2857 | |
mysql | 1444 | 1791 | 1870 | 1402 | |
range first1000 | memlink | 3795 | 3918 | 3703 | 3250 |
hiredis | 118 | 115 | 116 | 114 | |
redis | 761 | 739 | 761 | 735 | |
mysql | 550 | 692 | 620 | 686 | |
range last100 | memlink | 16989 | 16502 | 13118 | 319 |
hiredis | 2132 | 240 | 20 | 2 | |
redis | 4385 | 191 | 19 | 2 | |
mysql | 80 | 8 | 1 | - | |
range last200 | memlink | 15915 | 15596 | 12203 | 316 |
hiredis | 743 | 229 | 20 | 2 | |
redis | 2941 | 182 | 19 | 2 | |
mysql | 94 | 9 | 1 | - | |
range last1000 | memlink | 3893 | 3641 | 3332 | 299 |
hiredis | 120 | 174 | 19 | 2 | |
redis | 756 | 149 | 18 | 2 | |
mysql | 94 | 9 | 1 | - |
详细性能测试请见Benchmark
Client API
客户端命令描述:
命令名 | 类型 | 描述 |
dump | 管理 | 立即复制一份内存数据到磁盘 |
clean | 管理 | 重排某个key下的列表 |
stat | 管理 | 统计信息 |
create | 写 | 创建key |
del | 写 | 删除key下的某个value |
insert | 写 | 在key下的列表中插入一条 |
update | 写 | 更新key下列表中某value在列表中的位置 |
mask | 写 | 修改某个value的mask信息 |
tag | 写 | 标记删除列表中的某个value或者恢复某个value |
rmkey | 写 | 删除一个key,包括它的列表 |
range | 读 | 获取指定key下的列表中的某个范围的value |
count | 读 | 获取指定key下列表的条数 |
详细客户端API请见ClientAPI