Kiến trúc

Tổng quan hệ thống

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│                 Ứng dụng Client                           │
│                 (Kết nối TCP)                             │
└─────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                      │
┌─────────────────────▼────────────────────────────────────┐
│                   CacheServer                             │
│                   (TCP Listener)                          │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Protocol Parser → Request Router → Response Serializer  │
└─────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                      │
┌─────────────────────▼────────────────────────────────────┐
│              ConsistentHash (Hash Ring)                   │
│  key → hash(key) → tìm node chịu trách nhiệm             │
└──────┬──────────────┬──────────────┬─────────────────────┘
       │              │              │
┌──────▼──────┐ ┌─────▼──────┐ ┌────▼───────┐
│   Node 0    │ │   Node 1   │ │   Node 2   │
│  (RAM Store)│ │  (RAM Store)│ │  (RAM Store)│
│  + LRU      │ │  + LRU     │ │  + LRU     │
│  + TTL      │ │  + TTL     │ │  + TTL     │
│  + Persist  │ │  + Persist │ │  + Persist │
└─────────────┘ └────────────┘ └────────────┘
       │              │              │
       └──────────────┼──────────────┘
                      │
              ┌───────▼───────┐
              │  Replication  │
              │  (Cross-node) │
              └───────────────┘

Các Module

Module 1: Core (types, hashing, node)
    ↓
Module 2: Strategies (LRU, LFU, FIFO)
    ↓
Module 3: Network (protocol, server, client)
    ↓
Module 4: Cluster (election, failover)
    ↓
Module 5: Replication
    ↓
Module 6: Invalidation
    ↓
Module 7: Benchmark
    ↓
Module 8: Visualization

luồng dữ liệu

Ghi (SET)

1. Client gửi: SET key value ttl
2. Protocol parser trích xuất key, value, ttl
3. ConsistentHash tìm node chịu trách nhiệm
4. Node.set(key, value, ttl)
   ├── Kiểm tra key tồn tại → cập nhật eviction
   ├── Tạo CacheEntry với TTL
   ├── Lưu vào Map
   └── Thực thi maxSize (evict nếu đầy)
5. ReplicationManager replicate sang backup nodes
6. Response: OK

Đọc (GET)

1. Client gửi: GET key
2. Protocol parser trích xuất key
3. ConsistentHash tìm node chịu trách nhiệm
4. Node.get(key)
   ├── Kiểm tra key tồn tại
   ├── Kiểm tra hết hạn (TTL)
   ├── Cập nhật access stats
   └── Trả value
5. Response: VALUE data

Tech Stack

Lớp	Công nghệ	Lý do
Ngôn ngữ	TypeScript	Type safety, IDE support
Runtime	Node.js	Ecosystem, compatibility
Hash	murmurhash	Nhanh, distribution tốt
Network	TCP sockets	Latency thấp, tương thích Redis
Frontend	React + Canvas	Phổ biến, rendering hiệu quả
Testing	Jest	Industry standard
CI/CD	GitHub Actions	Miễn phí, tích hợp sẵn
Build	tsup	Bundler nhanh