MemCache 服务部署

1、MemCache 简介

memcached 是一款开源的、高性能的纯内存缓存服务软件，mem 是内存的意思，cache 是缓存的意思， d 是 daemon 的意思

memcache 是项目的名字，诞生于 2003 年，memcached 服务分为客户端和服务端两部分，C/S 架构；

缓存数据库包含； memcache redis ，它们的数据是存储在内存中，而内存的速度远远快于磁盘加快网页响应速度；

NOSQL 数据库；not only SQL （非关系型数据库）；

memcache缓存数据库的并发； —>> 10w

memcache的缺点就是内存的缺点 —->> 断点数据丢失

企业中常用的memcache 架构： MySQL + memcache （互补一下）

这里说一下 Redis 优点；

Redis 工作区域在内存，但是会定时的将内存的数据保存到磁盘中。

2、MemCache 原理以及优点

再启动 memcache 的时候，需要指定内存大小，根据指定的内存大小会被分配一个内存空间，当我们读取数据库的各类业务数据后，数据会同时放入到memcache 缓存中，当用户下一次请求同样的数据时，程序直接去memcache 缓存中取数据，直接返回给用户。

优点：

① 对于用户而言，用户访问网页更快了，体验好

② 对于网站来说，数据库的压力降低了，只有当内存没有数据的时候才会去请求数据库，第一次写入数据是会请求数据库。

因为 memcached 是直接从内存读取数据的很快 ，而MySQL是从磁盘取数据的，上面也说了内存的响应速度比磁盘快很多 。
还有就是一般公司会有 “预热” 就是先把MySQL 中的数据放到 memcache 中  。

③ 提升了网站的并发访问，减少服务器数量；

3、memcache 部署

3.1 编译安装libevent

Libevent是一个异步事件处理软件函式库，以BSD许可证释出。Memcached依赖Libevent，因此必须先编译安装Libevent。

3.1.1 下载安装包

先到官网http://libevent.org/ 下载最新版本压缩包并解压

3.1.2 编译安装

进入解压目录，执行：

1 2	./configure –prefix=/usr sudo make && make install

3.1.3 检测libevent 安装是否成功

输入：ls -al /usr/lib | grep libevent，若看到类似一下的信息，说明已安装成功：

$ ls -al /usr/lib |grep libevent 

lrwxrwxrwx 1 root root 21 3月 9 10:14 libevent-1.4.so.2 -> libevent-1.4.so.2.1.2 
-rwxr-xr-x 1 root root 455075 3月 9 10:14 libevent-1.4.so.2.1.2 
-rw-r–r– 1 root root 831386 3月 9 10:14 libevent.a 
lrwxrwxrwx 1 root root 26 3月 9 10:14 libevent_core-1.4.so.2 -> libevent_core-1.4.so.2.1.2 
-rwxr-xr-x 1 root root 168643 3月 9 10:14 libevent_core-1.4.so.2.1.2 
-rw-r–r– 1 root root 275182 3月 9 10:14 libevent_core.a 
-rwxr-xr-x 1 root root 1009 3月 9 10:14 libevent_core.la 
lrwxrwxrwx 1 root root 26 3月 9 10:14 libevent_core.so -> libevent_core-1.4.so.2.1.2 
lrwxrwxrwx 1 root root 27 3月 9 10:14 libevent_extra-1.4.so.2 -> libevent_extra-1.4.so.2.1.2 
-rwxr-xr-x 1 root root 365013 3月 9 10:14 libevent_extra-1.4.so.2.1.2 
-rw-r–r– 1 root root 672970 3月 9 10:14 libevent_extra.a 
-rwxr-xr-x 1 root root 1016 3月 9 10:14 libevent_extra.la 
lrwxrwxrwx 1 root root 27 3月 9 10:14 libevent_extra.so -> libevent_extra-1.4.so.2.1.2 
-rwxr-xr-x 1 root root 974 3月 9 10:14 libevent.la 
lrwxrwxrwx 1 root root 21 3月 9 10:14 libevent.so -> libevent-1.4.so.2.1.2

3.2 编译安装Memcached

3.2.1 下载安装包

到官网http://memcached.org/downloads 下载最新版本压缩包解压

3.2.2 编译安装

进入解压目录，执行：

1 2	./configure –with-libevent=/usr sudo make && make install

3.2.3 测试Memcached是否安装成功

启动服务

1	memcached -d -m 128 -p 11111 -u zenghao

测试连接

telnet 127.0.0.1 11111 

Trying 127.0.0.1… 
Connected to 127.0.0.1. 
Escape character is ‘^]’.

输入：stats,显示部分信息罗列如下：

STAT pid 11812
STAT uptime 148
STAT time 1457491358
STAT version 1.4.25
STAT libevent 2.0.21-stable
STAT pointer_size 64 当前操作系统的指针大小（64位系统一般是64bit）
STAT total_connections 11 从服务器启动以后曾经打开过的连接数
STAT connection_structures 11 服务器分配的连接构造数
STAT cmd_get 0 get命令（获取）总请求次数
STAT cmd_set 0 set命令（保存）总请求次数
STAT cmd_flush 0
STAT cmd_touch 0
STAT get_hits 0 总命中次数
STAT get_misses 0 总未命中次数
STAT bytes_read 16 总读取字节数（请求字节数）
STAT bytes_written 16
STAT time_in_listen_disabled_us 0
STAT threads 4 当前线程数
STAT bytes 0
STAT curr_items 0 服务器当前存储的items数量
STAT total_items 0
STAT evictions 0 为获取空闲内存而删除的items数（分配给memcache的空间用满后需要
END

3.3 编译安装magent

3.3.1 下载安装包

到官网https://code.google.com/archive/p/memagent/downloads 下载最新版本压缩包解压

3.3.2 编译安装

进入解压目录，执行：

/sbin/ldconfig 
sed -i “s#LIBS = -levent#LIBS = -levent -lm#g” Makefile 
make 
cp magent /usr/bin/magent

3.3.3 测试是否安装成功
在任意目录下执行命令：magent, 若看到以下，说明已安装成功：

please provide -s “ip:port” argument
memcached agent v0.6 Build-Date: Mar 9 2016 10:09:09
Usage:
-h this message
-u uid
-g gid
-p port, default is 11211. (0 to disable tcp support)
-s ip:port, set memcached server ip and port
-b ip:port, set backup memcached server ip and port
-l ip, local bind ip address, default is 0.0.0.0
-n number, set max connections, default is 4096
-D don’t go to background
-k use ketama key allocation algorithm
-f file, unix socket path to listen on. default is off
-i number, set max keep alive connections for one memcached server, default is 20
-v verbose

4、memcache 基本使用与集群

4.1 memcache 基本使用

4.1.1 memcache 服务端启动

先进入memcached的安装目录，执行：

1	./memcached -d -m 10 -u root -l 127.0.0.1 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

-d 选项是启动一个守护进程，
-m 是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB，我这里是10MB，默认64M
-u 是运行Memcache的用户
-l 是监听的服务器IP地址，我这里指定了服务器的IP地址127.0.0.1，默认是本机
-p 是设置Memcache监听的端口，我这里设置了12000，最好是1024以上的端口，
-c 是最大运行的并发连接数，默认1024，这里设置了256，按照服务器的负载量来设定，
-P 是设置保存Memcache的pid文件，我这里是保存在/tmp/memcached.pid，
-h 查看帮助

4.1.2 结束一个Memcache进程

1	kill cat /tmp/memcached.pid

注意，上面命令中的符号是 `，不是单引号’

4.1.3 启动Magent代理

1	magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 12000 -s 127.0.0.1:11211 -s 127.0.0.1:11212 -b 127.0.0.1:11213

命令参数：

-h help
-u uid
-g gid
-p port, default is 11211. (0 to disable tcp support)
-s ip:port, set memcached server ip and port
-b ip:port, set backup memcached server ip and port
-l ip, local bind ip address, default is 0.0.0.0
-n number, set max connections, default is 4096
-D don’t go to background
-k use ketama key allocation algorithm
-f file, unix socket path to listen on. default is off
-i number, set max keep alive connections for one memcached server, default is 20
-v verbose

4.1.4 利用magent搭建memcached集群

4.2 memcache 集群

4.2.1 magent的工作原理：一致性散列

如果固定服务器台数，可以简单地用键的散列值对服务器台数取模，得余数来决定服务器与数据的对应处理关系，但如果服务器台数发生变化，键值不变，则变化前后数据与服务器的对应关系就会发生变化，比如，本来数据A对应键值4443，对应4台服务器，4443 % 4 = 3，则交给编号③服务器处理，但现在新增一台服务器，则4443 % 5 ！= 3。而处理数据的服务器发生变化，因为缓存的原因，数据可能就无法正常读取，使用一致性散列的分散算法可以解决这个问题。
它的实现原理是先对各个服务器对应的散列值进行计算，把它们分配到一个圆周上。同时对各个数据对应的键的散列值进行计算，从键的散列值出发沿圆周向右，由距离改散列值最近的服务器来处理这条数据（数据的保存、读取都由这台服务器来执行。如下图所示

而在增加了服务器后，如下图中的服务器5，则服务器1,2,3处理的数据范围不变，仅将服务器4的一部分数据交给服务器5处理，这样可以大大降低缓存错误带来的影响。

由于memcache的数据都保存在内存中，当memcache由于故障等原因重启时，所有的数据都会丢失，因此memcache最好存储原始数据的备份或通过原始数据计算得到的结果

4.2.2 基本操作

保存数据

set <key> <flag> <expires> <byte> [换行] <value>

参数： 
flag->是否压缩数据,0:不压缩，1:压缩 
expires->指定数据以秒为单位的保存时间（0表示有效期无限） 
byte->指定作为值保存的数据的字节数。当用户希望存储空数据时,可以为0 
实例： 
set test 0 0 3 
qqq 
STORED

4.2.3 读取数据

get <key>

4.2.4 删除KeyValue：

1	delete <key> <time> <br>

需要被删除数据的key
客户端希望服务器将该数据删除的时间(unix时间或者从现在开始的秒数)

4.2.5 结果响应：reply

当以上数据发送结束之后,服务器将返回一个应答。可能有如下的情况:
a) “STORED\r\n”：表示存储成功
b) “NOT_STORED\r\n” ：表示存储失败,但是该失败不是由于错误。

4.2.6 其它命令

incr 数值加法
append/prepend [换行] 在数据尾/头添加内容

- tats reset 清空统计数据

stats malloc 显示内存分配数据
stats detail [on|off|dump] 设置或者显示详细操作记录
参数为on，打开详细操作记录
参数为off，关闭详细操作记录
参数为dump，显示详细操作记录(每一个键值get、set、hit、del的次数)
flush_all 清空所有键值
注：flush并不会将items删除，只是将所有的items标记为expired，因此这时memcache依旧占用所有内存。
quit\r\n 退出

5、操作示例

这里以二机集群测试为例:

5.1 启动Memcached及代理

启动两个memcached进程，端口分别为11211和11212：

1 2	memcached -d -u zenghao -p 11211 memcached -d -u zenghao -p 11212

5.2 再启动两个magent进程

端口分别为10000和11000：

1 2	magent -u zenghao -n 5120 -l 127.0.0.1 -p 10000 -s 127.0.0.1:11211 -b 127.0.0.1:11212 magent -u zenghao -n 5120 -l 127.0.0.1 -p 11000 -s 127.0.0.1:11212 -b 127.0.0.1:11211

-s 为要写入的memcached， -b 为备份用的memcached。
说明：测试环境用magent和memached的不同端口来实现，在生产环境中可以将magent和memached作为一组放到两台服务器上。也就是说通过magent能够写入两个memcached。

5.3 数据读写测试

telnet 127.0.0.1 10000 
Trying 127.0.0.1… 
Connected to 127.0.0.1. 
Escape character is ‘^]’. 
set key 0 0 3 <—在10000端口设置key的值 
qqq 
STORED 
quit 
Connection closed by foreign host.

telnet 127.0.0.1 11211 
trying 127.0.0.1… 
Connected to 127.0.0.1. 
Escape character is ‘^]’. 
get key 
VALUE key 0 3 
qqq <—在11211端口获取key的值成功 
END 
quit 
Connection closed by foreign host.

telnet 127.0.0.1 11212 
Trying 127.0.0.1… 
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1). 
Escape character is ‘^]’. 
get key <—在11212端口获取key的值成功 
VALUE key 0 3 
qqq 
END 
quit 
Connection closed by foreign host.

从以上测试，我们可以看到，两个memcache都在端口（模拟两台服务器）实现了缓存交互。

原文链接：https://blog.csdn.net/qwe6112071/article/details/50834660