Couchbase简介

Memcached和Couchbase的对比

Couchbase 的集群设计

对等网

Couchbase 群集所有点都是对等的，只是在创建群或者加入集群时需要指定一个主节点，一旦结点成功加入集群，所有的结点对等。

对等网的优点是，集群中的任何节点失效，集群对外提供服务完全不会中断，只是集群的容量受影响。

Smart Client

由于 couchbase 是对等网集群，所有的节点都可以同时对客户端提供服务，这就需要有方法把集群的节点信息暴露给客户端，couchbase 提供了一套机制，客户端可以获取所有节点的状态以及节点的变动，由客户端根据集群的当前状态计算 key 所在的位置。

vBucket

vBucket 概念的引入，是 couchbase 实现 auto sharding，在线动态增减节点的重要基础。

简单的解释 vBucket 可以从静态分片开始说起，静态分片的做法一般是用 key 算出一个 hash，得到对应的服务器，这个算法很简单，也容易理解。如以下代码所示：

servers = ['server1:11211', 'server2:11211', 'server3:11211']

server_for_key(key) = servers[hash(key) % servers.length]

但也有几个问题：

• 如果一台服务器失效，会造成该分片的所有 key 失效。
• 如果服务器容量不同，管理非常麻烦。
• 前面提到过，运维、配置非常不方便。

为了把 key 跟服务器解耦合，couchbase 引入了 vBucket。可以说 vBucket 代表一个 cache 子集，主要特点：

1. key hash 对应一个 vBucket，不再直接对应服务器。
2. 集群维护一个全局的 vBucket 与服务器对应表。
3. 前面提到的 smart client 重要的功能就是同步 vBucket 表。

如以下代码所示：

servers = ['server1:11211', 'server2:11211', 'server3:11211']

vbuckets = [0, 0, 1, 1, 2, 2]

server_for_key(key) = servers[vbuckets[hash(key) % vbuckets.length]]

图片来源：http://dustin.sallings.org/2010/06/29/memcached-vbuckets.html

由于 vBucket 把 key 跟服务器的静态对应关系解耦合，基于 vBucket 可以实现一些非常强大有趣的功能，例如：

• Replica，以 vBucket 为单位的主从备份。如果某个节点失效，只需要更新 vBucket 映射表，马上启用备份数据。
• 动态扩容。新增加一个节点后，可以把部分 vBucket 转移到新节点上，并更新 vBucket 映射表。

总结

• Couchbase 的对等网设计，smart client 直接获取整的集群的信息，在客户端实现负载均衡，整个集群没有单点失效，并且完全支持平行扩展。
• vBucket 的引入，完全实现了 auto sharding，可以方便灵活的把数据的子集在不同节点上移动，以实现集群动态管理。
• Couchbase 有一个非常专业的 web 管理界面，并且支持通过 RESTful API 管理，这也是 memcached, redis 不能企及的。
• 如果只是做 key/value 的 cache，Couchbase 可以完全取代 memcached。
• Couchbase 已经被我们在生产环境中大量采用。

原文出处  http://zhang.hu/couchbase/