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douban/gobeansdb

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GoBeansDB Release

Yet another distributed key-value storage system from Douban Inc.

Any memcached client cache interactive with GobeansDB without any modification.

Related

Prepare

GoBeansDB uses go mod to manage dependencies, please make sure your Go version >= 1.11.0 first.

Install

$ git clone http://github.com/douban/gobeansdb.git
$ cd gobeansdb
$ go mod vendor
$ make

test

$ make test  # unit test
$ make pytest  # Integrated test

run

$ ${GOPATH}/bin/gobeansdb -h

Python Example

import libmc


mc = libmc.Client(['localhost:7900'])
mc.set("foo", "bar")
mc.get("foo")

Features

  • 协议: memcached。推荐 libmc 客户端(c++ 实现,目前支持 go 和 python,基于 poll 的并发 get_multi/set_multi)
  • sharding: 静态 hash 路由,分桶数 16 整数倍
  • 索引: 内存索引全部 key,开销约为每个 key 20 字节,主要内存用 c 分配。 get hit 直接定位到文件 record,get miss 不落盘。
  • 最终一致性:同步脚本不断比较一个桶三副本 htree(每个桶一个 16 叉的内存 merkle tree)做同步,比较时间戳。
  • 文件格式:data 文件可以看成 log(顺序写入); 每个 record 256 bytes 对齐,有 crc 校验。

在 douban 使用方法

mc_client --- cache
          |
          --- any beansdb proxy -- beansdb servers 
  • 用于单个 key 并发写很少的数据
  • gobeansproxy 负责路由, 固定 3 副本
  • 两个集群: 分别存储 图片类 (cache 为 CDN) 和 长文本 (cache 为 mc 集群)。
  • 支持离线 dpark 读写,读支持本地化。
  • 可以视情况保留一段时间完整的写记录。
  • 借助 python 脚本 管理,近期整理后会部分开源,包 admin UI(readonly),同步脚本等

磁盘上的样子(256分区):

  • /var/lib/beansdb
    • 0/
      • 0/ -> /data1/beansdb/0/0
        • 000.data
        • 000.000.idx.s
        • 000.001.idx.s
        • ...
        • 008.000.idx.hash
        • ...
        • 009.data
        • 009.000.idx.s

入坑指南

优点

  1. 数据文件即 log, 结构简单,数据安全
  2. htree 设计 方便数据同步;
  3. 全内存索引,访问磁盘次数少,尤其可以准确过滤掉不存在的 key。

缺点/注意

  1. 一致性支持较弱,时间戳目前是秒级(受限于数据文件格式)。
  2. 全内存索引,有一定内存开销,在启动时载入索引略慢(约十几秒到半分钟, 决定于key 数量)。
  3. 数据文件格式的 padding 对小 value 有一定浪费。

配置重点(详见 wiki)

  • 分桶数
  • htree 高度(决定 merkle tree 部分内存大小和 溢出链表的平均长度)

beansdb 关系

  • 兼容
    • 数据文件格式不变
    • 仍使用 mc 协议("@" "?" 开头的特殊 key 用法略不同)
    • htree 的核心设计不变
  • 改进
    • go 实现,更稳定,方便配置和维护(http api等)
    • 内存开销变小
    • hint 文件格式和后缀变了
    • 同一个节点不同数据文件不在混部署,以避免坏一个损失整个点数据

一些设计/实现要点见 wiki