带着问题读论文1: NetCache: Balancing Key-Value Stores with Fast In-Network Caching

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前言

该论文为In-Memory Cache领域的一篇佳作

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一、摘要

1.NetCache是什么?
NetCache是一种新型的k-v存储架构,充分利用了新一代的可编程交换机的性能和灵活性,以处理对“爆款”的查询,并把查询产生的负载平衡到各个存储结点上.
2.NetCache的效果是什么?
即使是在高“偏斜”并实时变化的工作负载的情况下NetCache也能提供很高的总吞吐量和很低的时延.
3.NetCache的核心技术是什么?
NetCache是一个分组处理管道,利用现代化的拥有ASIC(专用集成电路)的可编程交换机,去高效的发现并定位火爆的kv项,并为其在交换机的数据区提供高速缓存
4.NetCache的优势是什么?
以最小的代价保证了Cache的一致性
5.为了达到这个优势,NetCache是这么做的?
在Barefoot Tofino交换机和商品服务器上实现了一个NetCache原型,并展示了单个交换机可以处理每秒两亿多次对64k项具有16B的键,128B的值的Cache的查询,而且只需要消耗一小部分的硬件资源.
6.NetCache在业界的地位?
这是第一次展示在可编程交换机上以线性速度运行复杂的应用程序级别的功能(例如网络内缓存)
7.量化的分析NetCache的性能
NetCache用于高性能的内存k-v存储,将吞吐量提高了3~10倍,并把多达40%的查询的延迟降低了50%,

二、正文

1.介绍

1.应用场景
需要依赖于高性能的k-v存储的服务的场景,如搜索,社交网络,电子商务.
2.为什么这些场景需要依赖于高性能的k-v存储服务?
因为即使单个网页的渲染也需要成百上千次的内存访问.随着这些服务扩展到数十亿用户,系统运营商越来越依赖内存中的键值存储来满足必要的吞吐量和延迟需求
3.目前业界在扩展的k-v存储领域存在的问题是什么?
无论是是否在内存中——如何应对偏斜的、动态的工作负载。
4.产生偏斜,动态的工作负载的原因
热门商品(爆款)的查询量远高于其他商品，“热门商品”集