JBoss DataGrid的集群部署与访问

jopen 10年前

集群部署

JDG的缓存模式包括本地（Local）模式和集群（Clustered）模式。本项目采用多节点的Clustered模式部署，数据在多个节点的子集间进行复制，而不是同步复制到所有的节点。使用子集复制可以提升容错的效率但对可伸缩性不会造成太大影响。在使用Clustered模式部署之前，应该配置JGroup。

1.       使用UDP方式广播。

l  适用于大的集群（超过100节点）；

l  适用于Invalidation和Replication模式；

l  提高socket通信的效率。

2.       使用TCP方式广播。

更适合于distribution模式的小规模（少于100节点）的集群，这时因为TCP协议在点对点通信中更加高效。

Clustered模式又分为Invalidation、Replication和Distribution模式。

Distribution模式

JDG的Distribution模式可以存储缓存数据在集群的子集节点，而不是存储数据到每一个节点中。通常存储到多于1个节点来提供数据冗余和容错。

Distribution模式使用一致性Hash算法从集群中选择存储数据的节点，一致性Hash算法配置为一个缓存数据存储到多个副本。副本数的设置需要平衡性能和容错，过多的副本会影响性能而过少的副本会造成节点失效时丢失数据。

在Distribution模式中，一个put操作会执行num_copies次远程调用，同样在任意节点的get操作会执行至少一次的远程调用。实际上，get操作甚至也会执行num_copies次远程调用，但它们是并行的，只要有一个返回，结果就会被返回给调用者。

读一致性

由于get操作是并行从多个节点取数并使用第一个返回的结果，在使用异步方式时可能会导致数据的不一致。注意这种情况只会出现在异步调用方式，如果是同步方式，则不会出现读不一致。

配置缓存容器和缓存

JDG的Cache在使用时，必须在standalone/configuration/clustered.xml配置文件中设置要使用的Cache配置。如果客户端访问了未配置命名的Cache，将视为非法操作。

在<subsystemxmlns="urn:infinispan:server:core:5.2"default-cache-container="clustered"> …… </subsystem>中配置cache-container和distributed-cache，本项目使用分布式缓存模式。

节点<cache-containername="clustered" default-cache="default">中增加对Cache的配置节点，如下面的名称为default的cache（默认缓存配置）：

<cache-container name="clustered" default-cache="default">

    <transport executor="infinispan-transport" lock-timeout="60000"/>

<distributed-cache name="default" mode="SYNC" segments="20" owners="2" remote-timeout="30000" start="EAGER">

         <locking isolation="READ_COMMITTED" acquire-timeout="30000" concurrency-level="1000" striping="false"/>

         <transaction mode="NONE"/>

</distributed-cache>

</cache-container>

 

以上的配置项目并非所有的都是必须，各节点说明见下：

#定义缓存默认的过期策略

#lifespan: 缓存条目最大的生存时间，单位毫秒，-1表示从不过期。

# max-idle: 缓存条目的最大空闲时间，单位毫秒，-1表示从不过期。如果空闲时间超过该值，条目将被视为过期。

#interval: 从缓存中清除过期条目的执行间隔时间（毫秒）。如果要完全禁用定期回收任务，设置为-1。

<expirationlifespan=”2000” max-idle=”1000”/>

#定义缓存默认的回收策略

#eviction: 指定回收策略。可用的回收策略包括UNORDERED,FIFO,LIRS和NONE(禁用回收策略)。

#max-entries: 指定Cache实例中的最大条目数量，-1表示不限制。实际取值为>=选定值的2的幂的最小值

<evictionstrategy="LRU" max-entries="10000"/>

#定义缓存锁

#isolation: 定义隔离级别。可用的隔离级别包括NONE,READ_UNCOMMITED,READ_COMMITED,REPEATABLE_READ,SERIALIZABLE,默认REPEATABLE_READ

#striping: 锁条带化。如果为true，使用共享锁池来维护所有需要锁定的条目。否则，为每个条目创建一个锁。锁条带化有助于控制内存占用，但可能会降低系统的并发能力。

#acquire-timeout: 尝试获取一个特定锁的最大超时时间。

#concurrency-level: 锁容器的并发级别。根据和infinispan并发交互的线程数量来调整这个值。

#concurrent-updates: 仅用于非事务缓存。如果设置为true(默认值)，则缓存在并发更新时保持数据的一致性。对于集群模式将带来额外的RPC成本，如果你的应用不会并发写数据，禁用该标志以提升性能。

<lockingisolation="READ_COMMITTED" acquire-timeout="30000"concurrency-level="1000" striping="false"/>

#定义缓存事务

#虽然可以定义服务器缓存支持事务，但目前没有可用的协议来支持事务能力。

<transactionmode="NONE"/>

启动JDG集群

可以把JDG部署在多个节点构成一个集群，目前我们的项目使用的是数据缓存服务使用默认3个节点的分布式集群。在启动时各个节点的nodeName必须予以区分，例如分别命名为nodeA、nodeB和nodeC。

JDG是运行在JBoss容器中的，在启动时即启动了JBoss，如果服务器已经运行了JBOSS，请在启动时设置端口offset，以避免冲突。

同时为了避免和JBoss服务器的JBOSS_HOME冲突，定义环境变量JDG_HOME(例如 exportJDG_HOME=/usr/local/jboss-datagrid-server-6.1.0)，并修改bin /clustered.sh中的所有JBOSS_HOME替换为JDG_HOME。

以nodeA节点为例（JDG对外访问的端口为11222，下面offset后为11322），服务器ip是192.168.1.100，执行启动命令为：

./clustered.sh-Djboss.socket.binding.port-offset=100 -Djboss.bind.address=192.168.1.100 -Djboss.node.name=nodeA

 客户端访问

远程客户端可以使用REST, memcached或HotRod协议，我们这里使用HotRod协议，它是一种二进制协议，性能较好，同时它提供了自动的负载均衡和failover。

配置文件

客户端访问缓存服务端的配置文件默认命名为hotrod-client.properties。定义解释见下。

############JDG 服务器配置############

##请求均衡策略，default =org.infinispan.client.hotrod.impl.transport.tcp.RoundRobinBalancingStrategy

#infinispan.client.hotrod.request_balancing_strategy=

##服务器列表，default = 127.0.0.1:11222

infinispan.client.hotrod.server_list=192.168.1.100:11322;192.168.1.101:11322;192.168.1.102:11322

##是否强迫返回值, default = false

#infinispan.client.hotrod.force_return_values=

##TCP_NO_DELAY, default = true

#infinispan.client.hotrod.tcp_no_delay=

##启动时是否发送PING请求来获取CLUSTER拓扑, default = true

#infinispan.client.hotrod.ping_on_startup=

##控制使用的传输机制，目前只支持TCP, default =org.infinispan.client.hotrod.impl.transport.tcp.TcpTransportFactory

#infinispan.client.hotrod.transport_factory=

##序列化使用的Marshaller, default =org.infinispan.marshall.jboss.GenericJBossMarshaller

##如果要降低传输负载，可以配置为ApacheAvroMarshaller

#infinispan.client.hotrod.marshaller=

##指定自定义的AsyncExecutorFactory, default =org.infinispan.client.hotrod.impl.async.DefaultAsyncExecutorFactory

#infinispan.client.hotrod.async_executor_factory=

##指定并发线程池大小, default = 10

#infinispan.client.hotrod.default_executor_factory.pool_size=

##指定并发队列大小, default = 100000

#infinispan.client.hotrod.default_executor_factory.queue_size=

##Hash函数实现的版本及一致性Hash算法，和HotRod的服务器版本相关

#infinispan.client.hotrod.hash_function_impl.1=

##序列化和反序列化键的缓存允许字节数，目的是避免数组大小调整, default =64

#infinispan.client.hotrod.key_size_estimate=

##序列化和反序列化值的缓存允许字节数，目的是避免数组大小调整, default =512

#infinispan.client.hotrod.value_size_estimate=

##socket读超时, default = 60000 (60 seconds)

infinispan.client.hotrod.socket_timeout=50000

##socket连接超时, default = 60000 (60 seconds)

infinispan.client.hotrod.connect_timeout=10000

##指定客户端使用的协议版本, default = 1.1，其他值还有1.0

#infinispan.client.hotrod.protocol_version=

##指定错误时的重试次数, default = 10

#infinispan.client.hotrod.max_retries=

 

############连接池配置############

##指定每个服务器的最大连接数，负值表示没有限制，默认-1

maxActive=100

##指定服务器组内允许的全局持久连接的数量，负值表示没有限制，默认-1

maxTotal=100

##指定每个服务器空闲持久连接的最大数，负值表示没有限制，默认-1

maxIdle=20

##指定当连接池耗尽时，服务器如何响应：

##0-抛出异常给调用者

##1-阻塞调用者，直到有空闲的连接

##2-创建一个新的连接（不受maxActive的限制）

##默认值是1

#whenExhaustedAction=1

##检查空闲连接的Eviction线程每次运行间隔的时间，默认是2分钟

#timeBetweenEvictionRunsMillis=120000

##在空闲池中的连接存在多长时间需要被销毁，负值表示没有空闲连接被销毁，默认值为30分钟

#minEvictableIdleTimeMillis=1800000

##指定在Eviction线程执行时，空闲的连接是否通过发送一个TCP数据包到服务器来验证，

##即无法验证的连接将从池中被清除

##默认值为true

#testWhileIdle=true

##指定每个服务器最小的可用连接的空闲线程数。默认值为1

#minIdle=1

客户端访问代码

import java.net.URL;

import java.util.Map;

 

import org.infinispan.client.hotrod.RemoteCache;

import org.infinispan.client.hotrod.RemoteCacheManager;

import org.infinispan.client.hotrod.ServerStatistics;

 

 

public class Quickstart {

 

 public static void main(String[] args) {

 

  URL resource = Thread.currentThread().getContextClassLoader()

                                     .getResource("hotrod-client.properties");

  RemoteCacheManager cacheContainer = new RemoteCacheManager(resource, true);

 

  //获得一个远程的Cache

  RemoteCache cache = cacheContainer.getCache("myCache");

 

  //put数据到缓存中，然后确认是否存在

  cache.put("name", "paul");

  if(cache.get("name").equals("paul")){

   System.out.println("Cache Hit!");

  } else {

   System.out.println("Cache Miss!");

  }

 

  //删除缓存数据

  cache.remove("name");

 

  cacheContainer.stop();

 }

}