Начните с Документы ActiveRecord о конфигурации кэша второго уровня .Затем, для конкретной информации о Memcached, см. этот вопрос .
. В итоге вы получите конфигурацию, подобную этой:
<activerecord>
<config>
<add key="connection.driver_class" value="NHibernate.Driver.SqlClientDriver" />
<add key="dialect" value="NHibernate.Dialect.MsSql2005Dialect" />
<add key="connection.provider" value="NHibernate.Connection.DriverConnectionProvider" />
<add key="connection.connection_string" value="Data Source=.;Initial Catalog=test;Integrated Security=SSPI" />
<add key="cache.provider_class" value="NHibernate.Caches.MemCache.MemCacheProvider, NHibernate.Caches.MemCache"/>
<add key="cache.use_second_level_cache" value="true"/>
<add key="cache.use_query_cache" value="true"/>
</config>
</activerecord>