亿级数据的高并发通用搜索引擎架构设计[原创]
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2008-12-9 08:47 | by 张宴 ]
2008-12-9 08:47 | by 张宴 ]
[文章作者：张宴 本文版本：v1.0 最后修改：2008.12.09 转载请注明原文链接：http://blog.zyan.cc/post/385/]
曾经在七月，写过一篇文章──《基于Sphinx+MySQL的千万级数据全文检索（搜索引擎）架构设计》，前公司的分类信息搜索基于此架构，效果明显，甚至将很大一部分带Where条件的MySQL SQL查询，都改用了Sphinx+MySQL搜索。但是，这套架构仍存在局限：一是MySQL本身的并发能力有限，在200～300个并发连接下，查询和更新就比较慢了；二是由于MySQL表的主键与Sphinx索引的ID一一对应，从而无法跨多表建立整站查询，而且新增加类别还得修改配置文件，比较麻烦；三是因为和MySQL集成，无法发挥出Sphinx的优势。
最近，我设计出了下列这套最新的搜索引擎架构，目前已经写出“搜索查询接口”和“索引更新接口”的beta版。经测试，在一台“奔腾四 3.6GHz 双核CPU、2GB内存”的普通PC机，7000万条索引记录的条件下，“搜索查询接口”平均查询速度为0.0XX秒（查询速度已经达到百度、谷歌、搜狗、中国雅虎等搜索引擎的水平，详见文章末尾的“附2”），并且能够支撑高达5000的并发连接；而“索引更新接口”进行数据分析、入队列、返回信息给用户的全过程，高达1500 Requests/Sec。
“队列控制器”这一部分是核心，它要控制队列读取，更新MySQL主表与增量表，更新搜索引擎数据存储层Tokyo Tyrant，准实时（1分钟内）完成更新Sphinx增量索引，定期合并Sphinx索引。我预计在这周写出beta版。
图示说明：
1、搜索查询接口：
曾经在七月，写过一篇文章──《基于Sphinx+MySQL的千万级数据全文检索（搜索引擎）架构设计》，前公司的分类信息搜索基于此架构，效果明显，甚至将很大一部分带Where条件的MySQL SQL查询，都改用了Sphinx+MySQL搜索。但是，这套架构仍存在局限：一是MySQL本身的并发能力有限，在200～300个并发连接下，查询和更新就比较慢了；二是由于MySQL表的主键与Sphinx索引的ID一一对应，从而无法跨多表建立整站查询，而且新增加类别还得修改配置文件，比较麻烦；三是因为和MySQL集成，无法发挥出Sphinx的优势。
最近，我设计出了下列这套最新的搜索引擎架构，目前已经写出“搜索查询接口”和“索引更新接口”的beta版。经测试，在一台“奔腾四 3.6GHz 双核CPU、2GB内存”的普通PC机，7000万条索引记录的条件下，“搜索查询接口”平均查询速度为0.0XX秒（查询速度已经达到百度、谷歌、搜狗、中国雅虎等搜索引擎的水平，详见文章末尾的“附2”），并且能够支撑高达5000的并发连接；而“索引更新接口”进行数据分析、入队列、返回信息给用户的全过程，高达1500 Requests/Sec。
“队列控制器”这一部分是核心，它要控制队列读取，更新MySQL主表与增量表，更新搜索引擎数据存储层Tokyo Tyrant，准实时（1分钟内）完成更新Sphinx增量索引，定期合并Sphinx索引。我预计在这周写出beta版。
图示说明：
1、搜索查询接口：
利用Tokyo Tyrant构建兼容Memcached协议、支持故障转移、高并发的分布式key-value持久存储系统[原创]
[ 2008-8-7 08:53 | by 张宴 ]
2008-8-7 08:53 | by 张宴 ]
[文章作者：张宴 本文版本：v1.4 最后修改：2010.06.11 转载请注明原文链接：http://blog.zyan.cc/read.php/362/]
Tokyo Cabinet 是日本人 平林幹雄 开发的一款 DBM 数据库，该数据库读写非常快，哈希模式写入100万条数据只需0.643秒，读取100万条数据只需0.773秒，是 Berkeley DB 等 DBM 的几倍。
Tokyo Tyrant 是由同一作者开发的 Tokyo Cabinet 数据库网络接口。它拥有Memcached兼容协议，也可以通过HTTP协议进行数据交换。
Tokyo Tyrant 加上 Tokyo Cabinet，构成了一款支持高并发的分布式持久存储系统，对任何原有Memcached客户端来讲，可以将Tokyo Tyrant看成是一个Memcached，但是，它的数据是可以持久存储的。这一点，跟新浪的Memcachedb性质一样。
相比Memcachedb而言，Tokyo Tyrant具有以下优势：
1、故障转移：Tokyo Tyrant支持双机互为主辅模式，主辅库均可读写，而Memcachedb目前支持类似MySQL主辅库同步的方式实现读写分离，支持“主服务器可读写、辅助服务器只读”模式。
这里使用 $memcache->addServer 而不是 $memcache->connect 去连接 Tokyo Tyrant 服务器，是因为当 Memcache 客户端使用 addServer 服务器池时，是根据“crc32(key) % current_server_num”哈希算法将 key 哈希到不同的服务器的，PHP、C 和 python 的客户端都是如此的算法。Memcache 客户端的 addserver 具有故障转移机制，当 addserver 了2台 Memcached 服务器，而其中1台宕机了，那么 current_server_num 会由原先的2变成1。
引用 memcached 官方网站和 PHP 手册中的两段话：
2、日志文件体积小：Tokyo Tyrant用于主辅同步的日志文件比较小，大约是数据库文件的1.3倍，而Memcachedb的同步日志文件非常大，如果不定期清理，很容易将磁盘写满。
3、超大数据量下表现出色：
Tokyo Cabinet 是日本人 平林幹雄 开发的一款 DBM 数据库，该数据库读写非常快，哈希模式写入100万条数据只需0.643秒，读取100万条数据只需0.773秒，是 Berkeley DB 等 DBM 的几倍。
Tokyo Tyrant 是由同一作者开发的 Tokyo Cabinet 数据库网络接口。它拥有Memcached兼容协议，也可以通过HTTP协议进行数据交换。
Tokyo Tyrant 加上 Tokyo Cabinet，构成了一款支持高并发的分布式持久存储系统，对任何原有Memcached客户端来讲，可以将Tokyo Tyrant看成是一个Memcached，但是，它的数据是可以持久存储的。这一点，跟新浪的Memcachedb性质一样。
相比Memcachedb而言，Tokyo Tyrant具有以下优势：
1、故障转移：Tokyo Tyrant支持双机互为主辅模式，主辅库均可读写，而Memcachedb目前支持类似MySQL主辅库同步的方式实现读写分离，支持“主服务器可读写、辅助服务器只读”模式。
这里使用 $memcache->addServer 而不是 $memcache->connect 去连接 Tokyo Tyrant 服务器，是因为当 Memcache 客户端使用 addServer 服务器池时，是根据“crc32(key) % current_server_num”哈希算法将 key 哈希到不同的服务器的，PHP、C 和 python 的客户端都是如此的算法。Memcache 客户端的 addserver 具有故障转移机制，当 addserver 了2台 Memcached 服务器，而其中1台宕机了，那么 current_server_num 会由原先的2变成1。
引用 memcached 官方网站和 PHP 手册中的两段话：
引用
http://www.danga.com/memcached/
If a host goes down, the API re-maps that dead host's requests onto the servers that are available.
http://cn.php.net/manual/zh/function.Memcache-addServer.php
Failover may occur at any stage in any of the methods, as long as other servers are available the request the user won't notice. Any kind of socket or Memcached server level errors (except out-of-memory) may trigger the failover. Normal client errors such as adding an existing key will not trigger a failover.
If a host goes down, the API re-maps that dead host's requests onto the servers that are available.
http://cn.php.net/manual/zh/function.Memcache-addServer.php
Failover may occur at any stage in any of the methods, as long as other servers are available the request the user won't notice. Any kind of socket or Memcached server level errors (except out-of-memory) may trigger the failover. Normal client errors such as adding an existing key will not trigger a failover.
2、日志文件体积小：Tokyo Tyrant用于主辅同步的日志文件比较小，大约是数据库文件的1.3倍，而Memcachedb的同步日志文件非常大，如果不定期清理，很容易将磁盘写满。
3、超大数据量下表现出色：
