Natuurlijk, hier is een strategie voor schaalbaarheid en load balancing van je Memcached-infrastructuur: 1. Verdelen van data (Consistent Hashing): - Implementeer consistente hashing om cachegegevens gelijkmatig over de 3 nodes te verdelen. Dit minimaliseert data-verplaatsingen bij het toevoegen of verwijderen van nodes. 2. Load Balancer Configuratie: - Gebruik een load balancer (zoals HAProxy of Nginx) die TCP-verkeer naar de Memcached nodes distribueert. - Configureer de load balancer voor een 'least connections' of 'hash-based' algoritme gebaseerd op clientspecificaties om de verzoeken gelijkmatig te verdelen. 3. Client-side Hashing: - Als je clients direct met Memcached verbinden, implementeer dan client-side consistent hashing (bijvoorbeeld via libraries zoals ketama) om verzoeken zonder extra load balancer te routeren. 4. Failover en Redundantie: - Implementeer monitoring en health checks op de nodes. - Bij uitval van een node, herconfigureer de hash ring zodat de data van de uitgevallen node wordt overgenomen door de overgebleven nodes. - Zorg dat failover binnen 10 seconden plaatsvindt door automatische herconfiguratie en snelle detectie. 5. Latency Optimalisatie: - Plaats alle nodes binnen hetzelfde datacenter om latency onder de 5ms te houden. - Gebruik snelle netwerkinfrastructuur en zorg dat de load balancer en clients in dezelfde netwerkzone zitten. 6. Hardware en Configuratie: - Zorg dat elke node voldoende RAM en CPU heeft om 2000 verzoeken per seconde te verwerken. - Optimaliseer Memcached-instellingen (zoals threading en buffer sizes) voor maximale prestaties. 7. Monitoring en Schaling: - Gebruik monitoringtools (bijvoorbeeld Prometheus, Grafana) om prestaties en latency te volgen. - Overweeg horizontale schaalvergroting (meer nodes) als piekbelasting structureel hoger wordt. 8. Caching Strategie: - Ontwerp een cachebeleid dat vaak opgevraagde data lokaal houdt en cache invalidatie goed beheert. - Overweeg het gebruik van een cache-coherentieprotocol indien nodig. Kort samengevat: - Gebruik consistente hashing voor data verdeling. - Pas load balancing toe via een TCP load balancer of client-side hashing. - Zorg voor snelle failover door health checks en automatische herconfiguratie. - Plaats alle nodes binnen hetzelfde datacenter voor minimale latency. - Monitor en schaal indien nodig. Wil je meer gedetailleerde configuratievoorbeelden of hulp bij specifieke tools?

Absoluut. Hierbij een gedetailleerd strategieplan voor uw Memcached-infrastructuur, specifiek ontworpen om te voldoen aan uw eisen voor schaalbaarheid, lage latency en snelle failover. ### Samenvatting van de Strategie De kern van de strategie ligt in het implementeren van **consistent hashing** op client-niveau in combinatie met een **actief gezondheidschecksysteem**. Dit minimaliseert herverdeling bij uitval, garandeert een gelijkmatige verdeling van de load en zorgt voor de vereiste snelle failover. --- ### 1. Client-side Implementatie: De Sleutel tot Alles De intelligentie voor load balancing en failover moet in de applicatielaag (de Memcached-clients) zitten, niet in een externe load balancer die een extra latency-punt introduceert. * **Gebruik een Volwassen Clientbibliotheek:** Gebruik geen naive `node = server_list[hash(key) % server_list.size]` benadering. Kies een client (bijv. voor PHP: `Memcached` extensie i.p.v. `Memcache`, voor Python: `python-binary-memcached` of `pymemcache`) die **consistent hashing** ondersteunt. * **Consistent Hashing:** Deze techniek zorgt ervoor dat wanneer een node uitvalt, alleen de sleutels van die node opnieuw worden verdeeld naar de volgende node in de hashring. De sleutels van alle andere nodes blijven onaangetast. Dit is cruciaal voor stabiliteit en prestaties tijdens een failover-gebeurtenis. **Configuratie op de client:** ```php // PHP Voorbeeld met Memcached extensie $memcached = new Memcached(); $memcached->setOption(Memcached::OPT_DISTRIBUTION, Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT); // Consistent hashing aan $memcached->setOption(Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE, true); // Belangrijk voor compatibiliteit $memcached->setOption(Memcached::OPT_CONNECT_TIMEOUT, 1000); // Timeout 1s voor connectie (lager dan failover-eis) $memcached->setOption(Memcached::OPT_RETRY_TIMEOUT, 1); // Snel opnieuw proberen $memcached->setOption(Memcached::OPT_SERVER_FAILURE_LIMIT, 1); // Markeer server direct als falend na 1 mislukking // Voeg alle servers toe $servers = [ ['mc1.jouw-domein.nl', 11211, 33], // Gewicht 33% ['mc2.jouw-domein.nl', 11211, 33], // Gewicht 33% ['mc3.jouw-domein.nl', 11211, 34], // Gewicht 34% (iets hoger voor eventuele kleine onevenwichtigheid) ]; $memcached->addServers($servers); ``` --- ### 2. Load Balancing & Verdeling van Verzoeken Met 3 nodes en 2000 verzoeken per seconde (RPS) is de gemiddelde belasting ~667 RPS per node, wat ruim binnen de capaciteit van een moderne server valt. * **Automatische Verdeling:** Consistent hashing deelt de sleutels automatisch en vrijwel gelijkmatig over de 3 nodes verdeeld. * **Gewichten (Weights):** U kunt de nodes een gewicht geven (zoals in het voorbeeld hierboven) om een perfecte balans te krijgen als de nodes niet identiek zijn. * **Geen Single Point of Failure:** Doordat elke client zijn eigen verdeling bepaalt, is er geen centrale load balancer die een single point of failure kan worden. --- ### 3. Failover Strategie (Binnen 10 Seconden) De clientbibliotheek moet zo worden geconfigureerd dat deze zeer agressief reageert op uitval. * **Actieve Health Checks:** De clientbibliotheek moet achtergrond-health checks uitvoeren op nodes die als uitgevallen zijn gemarkeerd. * **Aggressieve Timeouts:** Stel zeer lange timeouts in voor communicatie (bijv. 1ms voor connectie en 5ms voor request). Als een request deze timeout bereikt, zal de client de node direct als "mislukt" markeren en het request naar de volgende node in de hashring sturen. **Dit gebeurt binnen milliseconden, ver onder uw 10 seconden eis.** * **Automatisch Herstel:** Zodra een uitgevallen node weer online komt, detecteert het health check-mechanisme van de client dit en wordt de node automatisch weer aan de pool toegevoegd. Tijdens de herstelfase worden de sleutels geleidelijk weer naar de herstelde node verplaatst. --- ### 4. Latency Optimalisatie (Maximaal 5ms) De latency wordt vooral bepaald door netwerk en clientconfiguratie. 1. **Netwerk:** Zorg ervoor dat alle 3 nodes en de applicatieservers zich in hetzelfde rack of op hetzelfde highspeed LAN bevinden met sub-milliseconde latency. Dit is de belangrijkste voorwaarde. 2. **Client Timeouts:** Configureer de client timeouts (`CONNECT_TIMEOUT`, `POLL_TIMEOUT`) lager dan uw maximale latency (bijv. 1-2ms). Dit forceert de client om snel naar een fallback-node te gaan als de primaire node traag is. 3. **Pipelining:** Gebruik een client die request pipelining ondersteunt om de doorvoer te verhogen zonder latency op te blazen. --- ### 5. Monitoring en Onderhoud Hoge beschikbaarheid vereist zichtbaarheid. * **Monitoring:** Implementeer monitoring voor elke Memcached node: * **Belangrijke metrics:** Hit ratio, miss ratio, aantal verbindingen, gebruikte/vrije memory, evictions, network bytes in/out. * **Tools:** Prometheus + Grafana met de `memcached_exporter`, of het standaard `stats` commando. * **Alerting:** Stel alerts in voor: * Node die niet reageert (DOWN). * Hit ratio daalt onder een bepaalde drempel (bijv. 90%). * Geheugen is voor 90% vol. ### Conclusie en Aanbeveling Uw opzet met 3 nodes is een solide start. Door de hierboven beschreven client-side strategie te volgen, haalt u: * **Schaalbaarheid:** Nieuwe nodes kunnen worden toegevoegd met minimale herverdeling van sleutels. * **Load Balancing:** Een vrijwel perfecte verdeling van ~667 RPS per node. * **Hoge Beschikbaarheid:** Failover gebeurt in milliseconden, ver onder de 10 seconden eis. * **Lage Latency:** Door netwerkoptimalisatie en agressieve clienttimeouts blijft de latency onder de 5ms. **Volgende stap:** Test deze configuur uitgebreid in een staging-omgeving. Simuleer node failure (schakel een node uit) en meet hoe lang het duurt voordat de client stopt met het sturen van requests naar die node en hoe de prestaties tijdens deze periode zijn.