可靠的分佈式計算系統(tǒng)和應(yīng)用已成為著名業(yè)務(wù)的基石，尤其是在自動化和管理關(guān)鍵任務(wù) - 關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程並向客戶提供服務(wù)方面。

作為這些系統(tǒng)和應(yīng)用程序的開發(fā)人員和系統(tǒng)管理員，期望您提供各種信息技術(shù)（IT）解決方案，以確保您擁有最有效的系統(tǒng)。

這包括諸如設(shè)計，測試和實施系統(tǒng)/應(yīng)用程序性能，可靠性，可用性和可擴展性的策略之類的任務(wù)，以使最終用戶提供令人滿意的服務(wù)水平。

緩存是您可以依靠的許多非?；镜行У膽?yīng)用程序交付技術(shù)之一。在我們進(jìn)一步發(fā)展之前，讓我們簡要看一下什麼是緩存，在哪里和/或如何應(yīng)用它及其好處。

什麼是緩存或內(nèi)容緩存？

緩存（或內(nèi)容緩存）是一種在臨時存儲位置（也稱為緩存）中存儲數(shù)據(jù)副本的廣泛使用的技術(shù)，因此當(dāng)從原始存儲中檢索數(shù)據(jù)時，可以輕鬆，快速訪問數(shù)據(jù)。

存儲在緩存中的數(shù)據(jù)可能包括文件或文件的片段（例如HTML文件，腳本，圖像，文檔等），數(shù)據(jù)庫操作或記錄，API調(diào)用，DNS記錄等，具體取決於緩存的類型和目的。

緩存可以是硬件或軟件的形式?；盾浖木彺妫ㄟ@是本文的重點）可以在應(yīng)用程序堆棧的不同層上實現(xiàn)。

可以將緩存應(yīng)用於客戶端（或應(yīng)用程序演示層），例如，瀏覽器緩存或應(yīng)用程序緩存（或離線模式）。大多數(shù)現(xiàn)代瀏覽器都將運送HTTP緩存的實現(xiàn)。

訪問Web應(yīng)用程序時，您可能已經(jīng)聽說過流行的短語“清除您的緩存”，以使您可以使用本地存儲的內(nèi)容的舊副本查看網(wǎng)站或應(yīng)用程序上的最新數(shù)據(jù)或內(nèi)容，而不是瀏覽器。

客戶端緩存的另一個示例是在操作系統(tǒng)級別（OS）級別發(fā)生的DNS緩存。這是OS或Web瀏覽器有關(guān)以前的DNS查找信息的臨時存儲。

也可以通過代理在網(wǎng)絡(luò)級別或WAN中實現(xiàn)緩存。此類緩存的一個常見示例是CDN （內(nèi)容輸送網(wǎng)絡(luò)），它們是Web代理服務(wù)器的全球分佈式網(wǎng)絡(luò)。

第三，您還可以在Origin或後端服務(wù)器上實現(xiàn)緩存。服務(wù)器級緩存的形式不同，其中包括：

• Web服務(wù)器緩存（用於緩存圖像，文檔，腳本等）。
• 應(yīng)用程序緩存或記憶（用於從磁盤讀取文件，其他服務(wù)或進(jìn)程的數(shù)據(jù)，或請求API的數(shù)據(jù)等）。
• 數(shù)據(jù)庫緩存（提供內(nèi)存訪問經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)，例如請求的數(shù)據(jù)庫行，查詢結(jié)果和其他操作）。

請注意，緩存數(shù)據(jù)可以存儲在任何存儲系統(tǒng)中，包括數(shù)據(jù)庫，文件，系統(tǒng)內(nèi)存等，但應(yīng)該比主要來源更快。在這方面，內(nèi)存緩存是最有效且常用的緩存形式。

為什麼要使用緩存？

緩存提供了許多好處，包括以下內(nèi)容：

• 在數(shù)據(jù)庫級別，它可以提高讀取性能，以獲取緩存數(shù)據(jù)的微秒。您還可以使用寫入緩存來提高寫入性能，其中數(shù)據(jù)寫在內(nèi)存中，然後以指定的間隔寫入磁盤或主存儲。但是，它的數(shù)據(jù)完整性方面可能具有潛在的災(zāi)難性含義。例如，當(dāng)系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)投入到主存儲之前崩潰時。
• 在應(yīng)用程序級別上，緩存可以在應(yīng)用程序過程本身中存儲經(jīng)常讀取數(shù)據(jù)，從而將數(shù)據(jù)查找時間從秒降低到微秒，尤其是在網(wǎng)絡(luò)上。
• 考慮到整體應(yīng)用程序和服務(wù)器性能，緩存有助於減少服務(wù)器的負(fù)載，延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬，因為將緩存數(shù)據(jù)提供給客戶端，從而提高了向客戶端的響應(yīng)時間和交付速度。
• 緩存還允許內(nèi)容可用性，尤其是通過CDN以及許多其他好處。

在本文中，我們將回顧一些用於在Linux中實現(xiàn)服務(wù)器端緩存的頂級開源（應(yīng)用程序/數(shù)據(jù)庫緩存和緩存代理服務(wù)器）。

1。 Redis

Redis（完整的遠(yuǎn)程字典服務(wù)器）是一種免費的開源，快速，高性能和靈活的分佈式內(nèi)存計算系統(tǒng)，可從大多數(shù)（如果不是全部）編程語言中使用。

這是一個內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲，可作為緩存引擎，內(nèi)存持續(xù)的磁盤數(shù)據(jù)庫和消息代理。儘管它是在Linux（推薦的部署平臺）和OS X上開發(fā)和測試的，但Redis也可以在其他POSIX系統(tǒng)（例如 *BSD）中工作，而沒有任何外部依賴性。

REDIS支持許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如字符串，哈希，列表，集合，排序集，位圖，流等等。這使程序員能夠使用特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來解決特定問題。它支持其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的自動操作，例如將元素添加到列表上，將元素推入列表，增加哈希的值，計算集合相交等等。

它的關(guān)鍵功能包括Redis Master-Slave Replication（默認(rèn)情況下是異步），使用Redis Sentinel，Redis cluster提供的高可用性和自動故障轉(zhuǎn)移（您可以通過添加更多群集節(jié)點來水平擴展）以及數(shù)據(jù)分配（在多個Redis實例中分配數(shù)據(jù)）。它還具有對交易，LUA腳本，一系列持久選項以及客戶服務(wù)器通信的加密的支持。

作為內(nèi)存但持久的磁盤數(shù)據(jù)庫，Redis在使用內(nèi)存數(shù)據(jù)集的最佳功能時提供了最佳性能。但是，您可以將其與磁盤數(shù)據(jù)庫（例如MySQL，PostgreSQL等）一起使用。例如，您可以在Redis中使用非常重的小數(shù)據(jù)，並將其他數(shù)據(jù)留在盤中數(shù)據(jù)庫中。

REDIS在許多方面都支持安全性：一個通過使用“受保護(hù)模式”功能來保護(hù)Redis Instances，以免從外部網(wǎng)絡(luò)訪問。它還支持客戶端服務(wù)器身份驗證（在服務(wù)器中配置密碼並在客戶端中提供的密碼）和所有通信渠道上的TLS，例如客戶端連接，複製鏈接，REDIS CLUST BUS BUS協(xié)議等。

REDIS有很多用例，包括數(shù)據(jù)庫緩存，全頁緩存，用戶會話數(shù)據(jù)管理，API響應(yīng)存儲，發(fā)布/訂閱消息傳遞系統(tǒng)，消息隊列等。這些可以應(yīng)用於遊戲，社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，RSS feed，實時數(shù)據(jù)分析，用戶建議等。

2

Memcached是一個免費的開源，簡單但功能強大的，分佈式的內(nèi)存對象緩存系統(tǒng)。它是一個內(nèi)存中的鍵值商店，用於少量數(shù)據(jù)，例如數(shù)據(jù)庫呼叫，API調(diào)用或頁面渲染的結(jié)果。它在類似於Unix的操作系統(tǒng)（包括Linux和OS X）以及Microsoft Windows上運行。

作為開發(fā)人員工具，它旨在通過緩存內(nèi)容（默認(rèn)情況下，最近使用的（ LRU ）緩存）來提高動態(tài)Web應(yīng)用程序的速度，從而降低了磁盤數(shù)據(jù)庫負(fù)載 - 它是應(yīng)用程序的短期內(nèi)存。它為最受歡迎的編程語言提供了API。

MEMCACHED支持字符串作為唯一的數(shù)據(jù)類型。它具有客戶端服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，其中一半的邏輯發(fā)生在客戶端端，另一半在服務(wù)器端發(fā)生。重要的是，客戶了解如何從項目中挑選要寫或閱讀的服務(wù)器。另外，客戶非常清楚該怎麼辦，以防它無法連接到服務(wù)器。

儘管它是一個分佈式的緩存系統(tǒng)，因此支持聚類，但彼此之間斷開了備用的服務(wù)器（即它們彼此不知道）。這意味著沒有像redis中的複制支持。他們還了解如何存儲和獲取物品並管理何時驅(qū)逐或重複使用內(nèi)存。您可以通過添加更多服務(wù)器來增加可用的內(nèi)存。

它支持通過TLS的身份驗證和加密為1.5.13，但此功能仍處於實驗階段。

3。 apache ignite

Apache Ignite也是一個免費的開源，可擴展的可擴展分佈式內(nèi)存中鍵值存儲，緩存和多模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可為計算分佈式數(shù)據(jù)提供強大的處理API。它也是一個內(nèi)存數(shù)據(jù)網(wǎng)格，可以在內(nèi)存或點燃本機持久性中使用。它在類似Unix的系統(tǒng)（例如Linux和Windows）上運行。

它具有多層存儲，完整的SQL支持，以及跨多個集群節(jié)點，共同分配的處理和機器學(xué)習(xí)的酸（原子量，一致性，隔離，耐用性）交易（僅在鍵值A(chǔ)PI級別上）。它支持與任何第三方數(shù)據(jù)庫的自動集成，包括任何RDBM （例如MySQL，PostgreSQL，Oracle數(shù)據(jù)庫等）或NOSQL商店。

重要的是要注意，儘管IGNITE是SQL數(shù)據(jù)存儲，但它並不是SQL數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，它明確處理了約束和索引；它支持主要和次要索引，但僅使用主要索引來執(zhí)行唯一性。此外，它不支持外國鑰匙限制。

IGNITE還通過允許您在服務(wù)器上啟用身份驗證並向客戶端提供用戶憑據(jù)來支持安全性。還支持SSL套接字通信，以在所有IGNITE節(jié)點之間提供安全的連接。

IGNITE具有許多用例，包括緩存系統(tǒng)，系統(tǒng)工作負(fù)載加速，實時數(shù)據(jù)處理和分析。它也可以用作以圖形為中心的平臺。

4。 couchbase服務(wù)器

Couchbase Server也是一種開源，分佈式，NOSQL的面向文檔的參與數(shù)據(jù)庫，它以鍵值格式將數(shù)據(jù)存儲為項目。它在Linux和其他操作系統(tǒng)（例如Windows和Mac OS X）上都可以使用。它使用了名為N1QL的功能豐富的，面向文檔的查詢語言，該語言可提供功能強大的查詢和索引服務(wù)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)的子毫秒操作。

它的顯著功能是具有託管緩存，專用索引器，功能強大的查詢引擎，擴展架構(gòu)（多維縮放），大數(shù)據(jù)和SQL集成，全堆棧安全性以及高可用性的快速鍵值商店。

Couchbase Server隨附本機多實例集群支持，其中集群管理器工具協(xié)調(diào)所有節(jié)點活動，並僅向客戶端提供群集範(fàn)圍的接口。重要的是，您可以根據(jù)需要添加，刪除或更換節(jié)點，而無需停機。它還支持跨群集節(jié)點的數(shù)據(jù)複製，以及跨數(shù)據(jù)中心的選擇性數(shù)據(jù)複製。

它通過使用專用的Couchbase服務(wù)器端口，不同的身份驗證機制（使用憑據(jù)或證書），基於角色的訪問控制（以檢查每個身份驗證的用戶是否分配了系統(tǒng)定義的角色），審核，日誌和會話來實現(xiàn)安全性。

它的用例包括統(tǒng)一的編程接口，全文搜索，並行查詢處理，文檔管理，索引等等，其專門設(shè)計用於為大型交互式網(wǎng)絡(luò)，移動和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序提供低延遲數(shù)據(jù)管理。

5。榛子imdg

Hazelcast IMDG（內(nèi)存數(shù)據(jù)網(wǎng)格）是一種開源，輕巧，快速且可擴展的內(nèi)存數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件，可提供可彈性可擴展的分佈式內(nèi)存計算計算。 Hazelcast IMDG還可以在Linux，Windows，Mac OS X以及安裝Java的任何其他平臺上運行。它支持多種靈活和語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如地圖，集合，列表，多膠合，彈跳器和超置logog。

Hazelcast是點對點，支持簡單的可擴展性，集群設(shè)置（具有收集統(tǒng)計??信息，通過JMX協(xié)議進(jìn)行監(jiān)視的選項，並使用有用的實用程序管理群集），分佈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和事件，數(shù)據(jù)分配和交易。它也是多餘的，因為它可以保留多個成員的每個數(shù)據(jù)輸入的備份。要擴展群集，只需啟動另一個實例，數(shù)據(jù)和備份是自動均勻平衡的。

它提供了有用的API集合來訪問群集中的CPU，以最大程度地處理速度。它還提供了來自Java的大量開發(fā)人員友好接口的分佈式實現(xiàn)，例如MAP，隊列，執(zhí)行人員服務(wù)，鎖和JCache。

它的安全功能包括群集成員和客戶端身份驗證以及通過基於JAAS的安全功能對客戶端操作進(jìn)行訪問控制檢查。它還允許攔截客戶端執(zhí)行的套接字連接和遠(yuǎn)程操作，集群成員之間的套接字級通信加密，並啟用SSL/TLS套接字通信。但是，根據(jù)官方文檔，企業(yè)版本中提供了大多數(shù)這些安全功能。

它最受歡迎的用例是分佈式內(nèi)存中的緩存和數(shù)據(jù)存儲。但是它也可以用於Web會話聚類，NOSQL替換，並行處理，簡單消息傳遞等等。

6

MCROUTER是一種免費的開源紀(jì)念協(xié)議路由器，用於擴展由Facebook開發(fā)和維護(hù)的模擬部署。它具有MEMCACHED ASCII協(xié)議，靈活的路由，多批次支持，多級別的卡車，連接池，多個哈希方案，前綴路由，重複的池，生產(chǎn)流量陰影，在線重新配置以及目標(biāo)健康監(jiān)控/自動故障轉(zhuǎn)移。

此外，它支持冷藏?zé)岬臒嵘?，豐富的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和調(diào)試命令，可靠的刪除流服務(wù)質(zhì)量，大值和廣播操作，並帶有IPv6和SSL支持。

它在Facebook和Instagram上用作緩存基礎(chǔ)架構(gòu)的核心組成部分，以處理峰值每秒近50億個請求。

7。清漆緩存

Varnish Cache是??位於Web客戶端和Origin Server之間的開源靈活，現(xiàn)代和多功能Web應(yīng)用程序加速器。它在所有現(xiàn)代Linux，F(xiàn)reeBSD和Solaris（僅x86）平臺上運行。這是一個出色的緩存引擎和內(nèi)容加速器，您可以在Nginx，Apache等Web服務(wù)器前部署，以在默認(rèn)的HTTP端口上偵聽以接收和轉(zhuǎn)發(fā)客戶端請求到Web服務(wù)器並將Web服務(wù)器響應(yīng)交付給客戶端。

Varnish Cache充當(dāng)客戶和原始服務(wù)器之間的中間人時，提供了一些好處，該元素是在內(nèi)存中緩存Web內(nèi)容以減輕您的Web服務(wù)器負(fù)載並提高向客戶端的交付速度。

從客戶端接收HTTP請求後，它將其轉(zhuǎn)發(fā)到後端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。 Web服務(wù)器做出響應(yīng)後，Varnish將在內(nèi)存中緩存並將響應(yīng)發(fā)送給客戶端。當(dāng)客戶端請求相同的內(nèi)容時，Varnish將從提高緩存應(yīng)用程序響應(yīng)中提供它。如果它無法從緩存中提供內(nèi)容，則請求將轉(zhuǎn)發(fā)到後端，並將響應(yīng)緩存並交付給客戶端。

VARNISH特徵VCL （ Varnish配置語言- 一種靈活的域特定語言），用於配置如何處理請求以及更多的Varnish模塊（VMOD），這些模塊（ VMOD ）是Varnish Cache的擴展。

在安全方面，清漆緩存支持日誌記錄，請求檢查，節(jié)流，身份驗證和通過VMOD授權(quán)，但它缺乏對SSL/TLS的本機支持。您可以使用SSL/TLS代理（例如Hitch或nginx）啟用HTTPS用於清漆緩存。

您還可以將清漆緩存用作Web應(yīng)用程序防火牆，DDOS攻擊辯護(hù)人，熱鏈接保護(hù)器，負(fù)載平衡器，集成點，單個簽名網(wǎng)關(guān)，身份驗證和授權(quán)策略機制，不穩(wěn)定後端的快速修復(fù)以及HTTP請求路由器。

8。魷魚緩存代理

Linux的另一個免費和開源，出色的代理和加速解決方案是Squid。它是一種功能豐富的Web代理緩存服務(wù)器軟件，可為包括HTTP，HTTPS和FTP在內(nèi)的流行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供代理和緩存服務(wù)。它還在其他Unix平臺和窗口上運行。

就像清漆緩存一樣，它也會從客戶端接收請求，並將其傳遞給指定的後端服務(wù)器。當(dāng)後端服務(wù)器響應(yīng)時，它將內(nèi)容的副本存儲在緩存中，並將其傳遞給客戶端。未來對同一內(nèi)容的請求將從緩存中提供，從而使內(nèi)容更快地交付給客戶。因此，它優(yōu)化了客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)流，以提高性能和緩存頻繁使用的內(nèi)容，以減少網(wǎng)絡(luò)流量並節(jié)省帶寬。

Squid具有諸如代理服務(wù)器的互通度層次結(jié)構(gòu)之類的功能，例如生成有關(guān)Web使用模式的數(shù)據(jù)（例如，有關(guān)最訪問的站點的統(tǒng)計信息），使您能夠分析，捕獲，封鎖，替換或修改被批準(zhǔn)的消息。

它還支持安全功能，例如豐富的訪問控制，授權(quán)和身份驗證，SSL/TLS支持和活動記錄。

9。 nginx

NGINX（發(fā)音為Engine-X ）是一種開源，高性能，功能齊全且非常流行的合併解決方案，用於設(shè)置Web基礎(chǔ)架構(gòu)。它是HTTP服務(wù)器，反向代理服務(wù)器，郵件代理服務(wù)器和通用TCP/UDP代理服務(wù)器。

NGINX提供了基本的緩存功能，其中緩存內(nèi)容存儲在磁盤上的持續(xù)緩存中。關(guān)於nginx中內(nèi)容緩存的引人入勝的部分是，當(dāng)它無法從原始服務(wù)器中獲取新鮮內(nèi)容時，可以將其配置為從其緩存中傳遞過時的內(nèi)容。

NGINX提供了許多安全功能來保護(hù)您的Web系統(tǒng)，其中包括SSL終止，使用HTTP基本身份驗證限制訪問，基於子重點結(jié)果的身份驗證，JWT身份驗證，限制了對代碼http資源的訪問，將地理位置限制訪問限制了地理位置的位置等等。

它通常被部署為反向代理，負(fù)載平衡器，SSL終結(jié)器/安全網(wǎng)關(guān)，應(yīng)用程序加速器/內(nèi)容緩存以及應(yīng)用程序堆棧中的API網(wǎng)關(guān)。它也用於流媒體。

10。 apache流量服務(wù)器

最後但並非最不重要的一點是，我們有Apache流量服務(wù)器，一個開源，快速，可擴展和可擴展的緩存代理服務(wù)器，並支持HTTP/1.1和HTTP/2.0。它旨在通過緩存網(wǎng)絡(luò)邊緣，企業(yè)，ISP（Internet服務(wù)器提供商），骨幹提供商等通過經(jīng)常訪問的內(nèi)容來提高網(wǎng)絡(luò)效率和性能。

它支持HTTP/HTTPS流量的前進(jìn)和反向代理。它也可以配置為同時在任何一種或兩種模式下運行。它具有持續(xù)的緩存，插件API；支持ICP（Internet Cache協(xié)議），ESI（邊緣側(cè)）；保持活力，等等。

在安全性方面，流量服務(wù)器通過允許您配置允許使用代理緩存的客戶端，為客戶端與自身之間以及本身與原始服務(wù)器之間的連接使用SSL終止的客戶端來支持控制客戶端訪問。它還通過插件，記錄（其收到的每個請求以及檢測到的每個錯誤）和監(jiān)視來支持身份驗證和基本授權(quán)。

流量服務(wù)器可以用作Web代理緩存，向前代理，反向代理，透明代理，負(fù)載平衡器或在緩存層次結(jié)構(gòu)中。

總結(jié)說

緩存是最有益，最悠久的Web內(nèi)容交付技術(shù)之一，主要旨在提高網(wǎng)站或應(yīng)用程序的速度。它有助於減少服務(wù)器負(fù)載，延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬，因為將緩存的數(shù)據(jù)提供給客戶端，從而提高了對客戶端的應(yīng)用程序響應(yīng)時間和交付速度。

在本文中，我們回顧了用於Linux系統(tǒng)上使用的頂級開源緩存工具。如果您知道此處未列出的其他開源緩存工具，請通過下面的反饋表與我們分享。您也可以與我們分享您對這篇文章的想法。

以上是2024年Linux的10個最佳開源緩存工具的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！