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2010年系统架构设计师论文考试真题范文（二）系统架构设计师考试属于软考中的一项高级资格考试，考试分综合知识、案例分析和论文3个科目。对于很多考生来说论文是一个考试难关，怎么提高自己的论文写作水平，多看历年软考论文真题范文是一个很好的练习论文写作水平的方式，希赛小编为大家整理了2010年系统架构设计师论文考试真题范文论大规模分布式系统缓存设计策略，希望对大家有所帮助。【摘要】从实战的角度，讲解了有关memcached的应用、容灾、监控等等。但是缺乏对理论的讲解和原理性的剖析。本文将从理论的角度去介绍，让大家从宏观上对“分布式缓存、nosql”等技术有所了解，以便进一步学习和使用。在构建大规模的web应用时，缓存技术可以说是必备的，学习的必要性不言而喻。【正文】1.1分布式缓存的特性分布式缓存具有如下特性:1)高性能:当传统数据库面临大规模数据访问时,磁盘I/O往往成为性能瓶颈,从而导致过高的响应延迟.分布式缓存将高速内存作为数据对象的存储介质,数据以key/value形式存储,理想情况下可以获得DRAM级的读写性能;2)动态扩展性:支持弹性扩展,通过动态增加或减少节点应对变化的数据访问负载,提供可预测的性能与扩展性;同时,最大限度地提高资源利用率;3)高可用性:可用性包含数据可用性与服务可用性两方面.基于冗余机制实现高可用性,无单点失效(single point of failure),支持故障的自动发现,透明地实施故障切换,不会因服务器故障而导致缓存服务中断或数据丢失.动态扩展时自动均衡数据分区,同时保障缓存服务持续可用;4)易用性:提供单一的数据与管理视图;API接口简单,且与拓扑结构无关;动态扩展或失效恢复时无需人工配置;自动选取备份节点;多数缓存系统提供了图形化的管理控制台,便于统一维护;5)分布式代码执行(distributed code execution):将任务代码转移到各数据节点并行执行,客户端聚合返回结果,从而有效避免了缓存数据的移动与传输.必威体育精装版的Java数据网格规范JSR-347中加入了分布式代码执行与Map/reduce的API支持,各主流分布式缓存产品,如IBM WebSphere eXtreme Scale,VMware GemFire,GigaSpaces XAP和Red Hat Infinispan等也都支持这一新的编程模型.1.2典型应用场景分布式缓存的典型应用场景可分为以下几类:1)页面缓存.用来缓存Web页面的内容片段,包括HTML、CSS和图片等,多应用于社交网站等;2)应用对象缓存.缓存系统作为ORM框架的二级缓存对外提供服务,目的是减轻数据库的负载压力,加速应用访问;3)状态缓存.缓存包括Session会话状态及应用横向扩展时的状态数据等,这类数据一般是难以恢复的,对可用性要求较高,多应用于高可用集群;4)并行处理.通常涉及大量中间计算结果需要共享;5)事件处理.分布式缓存提供了针对事件流的连续查询(continuous query)处理技术,满足实时性需求;6)极限事务处理.分布式缓存为事务型应用提供高吞吐率、低延时的解决方案,支持高并发事务请求处理,多应用于铁路、金融服务和电信等领域.1.3分布式缓存的发展分布式缓存经历了多个发展阶段,由最初的本地缓存到弹性缓存平台直至弹性应用平台,目标是朝着构建更好的分布式系统方向发展(如下图所示).1)本地缓存:数据存储在应用代码所在内存空间.优点是可以提供快速的数据访问;缺点是数据无法分布式共享,无容错处理.典型的,如Cache4j;2)分布式缓存系统:数据在固定数目的集群节点间分布存储.优点是缓存容量可扩展(静态扩展);缺点是扩展过程中需要大量配置,无容错机制.典型的,如3)弹性缓存平台:数据在集群节点间分布存储,基于冗余机制实现高可用性.优点是可动态扩展,具有容错能力;缺点是复制备份会对系统性能造成一定影响.典型的,如Windows Appfabric Caching;4)弹性应用平台:弹性应用平台代表了云环境下分布式缓存系统未来的发展方向.简单地讲,弹性应用平台是弹性缓存与代码执行的组合体,将业务逻辑代码转移到数据所在节点执行,可以极大地降低数据传输开销,提升系统性能.典型的,如GigaSpaces XAP.1.4分布式缓存与NoSQLNoSQL又称为Not Only Sql,主要是指非关系型、分布式、支持水平扩展的数据库设计模式.NoSQL放弃了传统关系型数据库严格的事务一致性和范式约束,采用弱一致性模型.相对于NoSQL系统,传统数据库难以满足云环境下应用数据的存储需求,具体体现在以下3个方面:1)根据CAP理论,一致性(consistency)、可用性(availability)和分区容错(partition tolerance