### Facebook Memcache：架构与应用
#### Facebook Memcache概述
Facebook Memcache是Facebook内部使用的一种高性能内存缓存系统，主要用于加速动态网站的数据访问速度。它通过在内存中存储经常访问的数据来减少数据库负担，提高数据读取速度。该技术由Facebook的Memcache技术负责人Marc Kwiatkowski在2010年的QCon大会上进行介绍。
#### Facebook规模概述
截至2010年4月12日，Facebook拥有4亿活跃用户，每天有超过6000万条状态更新被发布，平均每秒有694条状态更新。每月上传到网站的照片超过30亿张，每秒上传照片的数量为23张。每周分享的内容（包括网页链接、新闻故事、博客文章、笔记、相册等）超过50亿件，平均每秒分享8千件。平均每个用户在网站上有130个好友，整个社交网络中有500亿条好友关系边。平均每位用户每月点击“喜欢”按钮9次。
#### Facebook基础设施
Facebook的基础设施包括数千台服务器分布在两个地区的多个数据中心内，这些服务器分为几类：
- **Web服务器**：处理HTTP请求。
- **数据库服务器**：存储用户数据和其他关键信息。
- **Memcache服务器**：用于缓存频繁访问的数据以减少对数据库的压力。
- **其他服务**：提供各种支持功能和服务。
#### Facebook Memcache的规模
Facebook Memcache的操作规模非常庞大，每秒执行超过4亿次获取操作(gets)和超过2800万次设置操作(sets)，缓存了超过2万亿项数据，总缓存大小超过200TB。在网络I/O方面，峰值接收包速率为5.3亿包/秒，带宽达到60GB/秒；峰值发送包速率为5亿包/秒，带宽达到120GB/秒。
#### 典型Memcache服务器视角
一个典型的Memcache服务器每秒接收约9万个数据包(90K pkts/s)，接收数据速率为9.7MB/s；每秒发送约9.4万个数据包(94K pkts/s)，发送数据速率为19MB/s。Memcache操作包括每秒执行8万次获取操作(gets)和2千次设置操作(sets)，单个服务器缓存约2亿项数据。
#### Facebook架构演变
Facebook的架构经历了以下几个阶段：
1. **初始阶段**：2004年，Facebook由马克·扎克伯格和他的室友在哈佛大学的一间宿舍中创建时，所有的服务都运行在同一台服务器上。
2. **扩展阶段**：随着Facebook的成长，可以通过简单地增加服务器来扩展其规模。即使当Facebook扩展到斯坦福大学、哥伦比亚大学以及成千上万的其他校园时，每个校园仍然是一个独立的网络，可以由一组隔离的服务器提供服务。
3. **转型阶段**：但当人们开始在不同学校之间建立连接时，模型发生了变化。特别是在2006年9月Facebook向所有人开放后，这种变化更为显著。
4. **全球化阶段**：随着用户遍布全球各地，人们不仅限于单一的大学校园，而是形成了一个跨越世界各地的大型社交网络。这导致了用户之间的连接更加复杂和广泛。
### Facebook Memcache的重要性
Facebook Memcache对于支撑如此大规模的社交网络至关重要。通过高效缓存数据，Facebook能够大幅降低数据库的负载，并提高用户访问数据的速度。此外，通过优化网络I/O性能，Facebook确保了即使在网络流量极高的情况下也能保持良好的用户体验。
总而言之，Facebook Memcache是Facebook基础设施的重要组成部分，它不仅提升了系统的整体性能，还支持了Facebook从一个小型校园网络成长为全球最大社交平台之一的过程。
