Castoro::gateway cache mechanism

Castoro::Gateway キャッシュ機構

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• クラス図
• データ構造
• データ管理

Gateway のキャッシュ機能は C++ 拡張ライブラリで提供されている。
Peer に関する情報と Basket に関する情報の記憶及び参照機能を持つ。

クラス図

C++ 製の主要なクラスを図示する。

データ構造

キャッシュは下記の情報を記憶する。

• Peer に関する情報
  • Peer オブジェクトに Peer の状態を関連付け、Peers オブジェクトにまとめてメモリに記憶する。
• Basket に関する情報
  • Peers オブジェクト内の該当 Peer オブジェクトに関連付け、メモリに記憶する。

• キャッシュ内のデータ構造
  

  Database
  　├ PeerStatusMap
  　│　 ├ peer1_id : PeerStatus (status, available, expire)
  　│　 │・
  　│　 │・×Peer数
  　│　 │・
  　│　 └ peer6_id : PeerStatus (status, available, expire)
  　└ CachePagePool
  　　　├ CachePage
  　　　│・
  　　　│・ Ｘページ数 (※ページは「 content_id / 4096 」 and 「 content_type 」にて切り替わる)
  　　　│・
  　　　└ CachePage
  　　　　　├ content_id = [ revision, peer1_id, peer2_id, peer3_id ] (※3 Peer まで格納可能)
  　　　　　│・
  　　　　　│・ (※1ページ内には、4096 content_id まで格納可能 )
  　　　　　│・
  　　　　　└ content_id = [ revision, peer4_id, peer5_id, peer6_id ]
  

詳細情報は下表の通り。

• Peer に関する情報

項目名	説明
peer_id	Peer サーバのホスト名。 Peer オブジェクトに記憶する。
available	Peer サーバの空き容量。 Peer オブジェクトに関連付けられて、後述の status, expire と共に記憶する。
status	Peer サーバの運転状態。 Peer オブジェクトに関連付けて記憶する。
expire	設定された時間内に Peer の状態が更新されないと、その Peer オブジェクト及び関連 Basket 情報へのアクセスに応じない。 Peer オブジェクトに関連付けて記憶する。

• Basket に関する情報

項目名	説明
content_id	後述の content_type, revision と組み合わせて一意性を確立している。 Peer オブジェクトに関連付けて記憶する。
content_type	Basket の一意性を確立する要素の一つ。 content_id と revision と関連付けて記憶する。
revision	Basket のバージョン番号。 content_id, content_type の組合せごとに一つだけ記憶される。

データ管理

• Peer の状態
  キャッシュに Peer の状態 (ステータスコード) を管理するオブジェクトを生成し、そのオブジェクトを該当 Peer オブジェクトと関連付けて管理する。

• Basket 情報
  キャッシュに Basket 情報記憶領域を設け、複数の Basket 情報 (BasketKey、Peer のホスト名) を後述のページにまとめて管理している。

• ページについて
  本キャッシュ機構が Basket 情報を記憶するグループ単位である。ページの仕様は以下の通り。
  • 1ページの容量は 32,768 Bytes
  • 1ページの最大記憶 Basket 数：4,096
  • Basket 単位で関連付け可能な最大 Peer 数：3
    ( ※ 4 Peer 以降は、常に最初に関連付けられた Peer との関連付けを上書きする。 )
  • 1ページの最大記憶レコード数：12,288

• ページの特性
  Basket 情報の記憶は、Baketkey (content_id.content_type.revision) に基づく。
  具体的には、それぞれ以下の特性に従う。
  • content_id について
    • 4096 の商ごとに別ページに記憶する。
      • 例.)
        

        0～4095 の場合、1ページ目に記憶する。
        4096～8191 の場合、2ページ目に記憶する。
        以降、4096 ごとに同じページ内に記憶する。
        

  • content_type について
    • content_type 別に異なるページに記憶する。
    • content_id が同一であっても、別ページに記憶する。
      • 例.)
        

        「 1.1.1 」： 1ページ目
        「 1.2.1 」： 2ページ目
        ※ content_id が同じでも content_type が違うと別ページに記憶する。
        

  • revision について
    • 常に後の書込みに上書きされる。 (※revision は、任意に指定可能)
      • 例.)
        

        1. 「 1.1.2 」のBasket情報を記憶後
        2. 「 1.1.1 」のBasket情報を記憶する
        ※ キャッシュ内には「 1.1.1 」の Basket 情報のみ残る。
        

  • 空きページが無い場合
    一番古くに記憶されたBasket情報が残っているページのBasket情報を全て消去して、そのページに書込む。

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