题目内容
（请给出正确答案）
试题三 论大规模分布式系统缓存设计策略
大规模分布式系统通常需要利用缓存技术减轻服务器负载、降低网络拥塞、增强系统可扩展性。缓存技术的基本思想是将客户最近经常访问的内容在缓存服务器中存放一个副本，当该内容下次被访问时，不必建立新的数据请求，而是直接由缓存提供。良好的缓存设计，是一个大规模分布式系统能够正常、高效运行的必要前提。在进行大规模分布式系统开发时，必须从一开始就针对应用需求和场景对系统的缓存机制进行全面考虑，设计一个可伸缩的系统缓存架构。
请围绕“大规模分布式系统缓存设计策略”论题，依次从以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与实施的大规模分布式系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2. 从不同的用途和应用场景考虑，请详细阐述至少两种常见的缓存工作模式，并说明每种工作模式的适应场景。
3. 阐述你在设计大规模分布式系统的缓存机制时遇到了哪些问题，如何解决。
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【说明】
某软件公司开发运维了一个社交网站系统，该系统基于开源软件平台LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP)构建，运行一段时间以来，随着用户数量及访问量的增加，系统在Web服务器负载、磁盘I/O等方面出现了明显瓶颈，已不能满足大量客户端并发访问的要求，因此公司成立了专门的项目组，拟对系统架构进行调整以提高系统并发处理能力。目前系统采用了传统的三层结构，系统架构如图5-1所示。
图5-1 某社交网站系统架构
【问题1】(10分)
针对目前出现的Web服务器负载过大问题，项目组决定在客户端与中间层Web服务器之间引入负载均衡器，通过中间层Web服务器集群来提高Web请求的并发处理能力。在讨论拟采用的负载均衡机制时，王工提出采用基于DNS的负载均衡机制，而李工则认为应采用基于反向代理的负载均衡机制，项目组经过讨论，最终确定采用李工提出的方案。请用200字以内的文字，分别简要说明两个机制的基本原理;并从系统执行效率、安全性及简易性等方面将两种机制进行对比，将对比结果填入表5-1中。
【问题2】(7分)
针对并发数据库访问所带来的磁盘I/O瓶颈问题，项目组决定在数据层引入数据库扩展机制。经过调研得知系统数据库中存储的主要数据为以用户标识为索引的社交网络数据，且系统运行时发生的大部分数据库操作为查询操作。经过讨论，项目组决定引入数据库分区和MySQL主从复制两种扩展机制。数据库分区可采用水平分区和垂直分区两种方式，请用350字以内的文字说明在本系统中应采用哪种方式及其原因，并分析引入主从复制机制给系统带来的好处。
【问题3】(8分)
为进一步提高数据库访问效率，项目组决定在中间层与数据层之间引入缓存机制。赵工开始提出可直接使用MySQL的查询缓存(query cache)机制，但项目组经过分析好友动态显示等典型业务的操作需求，同时考虑已引入的数据库扩展机制，认为查询缓存尚不能很好地提升系统的查询操作效率，项目组最终决定在中间层与数据层之间引入Memcached分布式缓存机制。
(a)请补充下述关于引入Memcached后系统访问数据库的基本过程：系统需要读取后台数据时，先检查数据是否存在于(1)中，若存在则直接从其中读取，若不存在则从(2)中读取并保存在(3)中;当(4)中数据发生更新时，需要将更新后的内容同步到(5)实例中。(备选答案：数据库、Memcacbed 缓存)
(b)请结合已知信息从缓存架构、缓存有效性及缓存数据类型等方面分析使用Memcached代替数据库查询缓存的原因。
A.MongoD
B.Memcached
C.Neo4j
D.Hbase
A.可以对网络内部和网络外部的访问进行促裁
B. 对所有请求进行分类，登录并事后分析
C. 网关服务器可以进行页面的缓存
D. 可以进行数据的检查
A.切片方案原点一般选在方案格网的右上角
B.地图切片和缓存技术适用于数据经常发生变化的业务 (专题 ) 图层
C.每一个缓存地图对应一个切片方案
D.地图比例尺越大，生成缓存所需时间也越短
A.修改Windows防火墙的高级规则
B.打开IIS组件
C.把计算机配置为主机缓存客户端
D.在Winsrv200配置分支缓存服务自动启动
A.查找本地的host文件和浏览器缓存
B. 向递归服务进行查询
C. 递归服务器会向根服务器发出查询请求
D. 递归服务器继续查询顶级域服务器
