1. 问题背景
（作者海贼抓鱼）在商城实践中，我们为了改善用户浏览图片的速度，但同时减少图片存储服务器的访问压力，采用了memcached来作cache集群，达到分担来自前端的请求，实际运营效果不错。但是后来在运营的过程中发现，随着memcached实例的不断增加以下问题逐渐开始困扰起我们：
1. n台分布的memcached做实际数据的存储，每台memcached存放数据总量的一个子集(分布算法：Key映射整数值，再根据已有server数取模)，随着memcached实例数量的增加，管理、维护的难度也相应增加；
2. 新增x台memcached进行扩容，已有数据需要作大规模迁移，且同时一定时间内cache命中较低；
3. 如有memcached服务异常退出，如不能迅速拉起，会影响前端访问的体验，或者可能导致数据分布的重计算，使得memcached的SLA级别较低；
4. 因为缺乏统一分配、管理机制，可能会存在数据在多个memcached存在实例的情况，导致数据不一致或不同版本数据冲突的情况。
为了解决这种些问题，我们设计出使用统一集中式索引的分布式缓存管理系统，开发语言java1.6，关键技术 nio、jgroups、memcached java。
2. 关键设计和特性
在memcached群集前端建立索引服务器，统一数据访问入口的分配和管理：
1. 索引服务器以8bytes整数为Key，分配、记录应用数据到具体memcached位置的索引信息，并作为应用，memcached间的Proxy角色进行数据的传输；
2. 可将多个索引服务器配置在一起构成一个索引集群。在同一个索引集群中，索引信息互为拷贝，保证索引表的一致性，这一特性使用索引集群具有高可用性；
3. 索引服务器后端的memcached构成实际的存储信集群，每个memcached保存一部分数据，索引服务器对已有的存储资源进行分配，并实时的将索引信息同步到索引集群中其他索引服务器上去；
4. 数据的实际存储位置的分配，不再按照Key取模的方式。而是根据后端memcached个数及容量、内存空闲程度进行负载均衡分配；
5. 对memcached进行扩容时，不会对已存储信息造成影响，不存在扩容时的数据迁移问题；同时memcached的失效不会影响群集的可用性；
6. 索引信息以HASHMap方式进行保存，并以FIFO方式进行淘汰，保证最老数据优先淘汰；索引信息具备类型、版本号、失效时间等属性；
7. 同一索引Key的数据根据版本号进行区分，不存在低版本数据覆盖高版本数据的问题；
