83-高性能,分布式缓存memcache简析

一. memcached简介
memcached is a high-performance, distributed memory object caching system, generic in nature, but intended for use in speeding up dynamic web applications by alleviating database load.
(由 LiveJournal旗下的Danga Interactive研发)
#高性能,分布式缓存系统

缓存服务器：
缓存：cache，无持久存储功能；
bypass缓存 # 旁挂式缓存
k/v cache，仅支持存储流式化数据；

特性：
k/v cache：仅可序列化数据；存储项：k/v (key:value)
智能性一半依赖于客户端（调用memcached的API开发程序），一半依赖于服务端；
分布式缓存：互不通信的分布式集群；
分布式系统请求路由方法：取模法(对机器数量取模来决定发往哪台机器)，
一致性哈希算法(顺时针哈希环)；
算法复杂度：O(1)
清理过期缓存项：
缓存耗尽：LRU
缓存项过期：惰性清理机制
#即会定期检查缓存,当缓存失效时候并不做清理,而是有新缓存写入时
候,直接覆盖原有的旧缓存内容
二. 安装配置：
由CentOS 7 base仓库直接提供：
监听的端口：
11211/tcp, 11211/udp

主程序：/usr/bin/memcached
配置文件：/etc/sysconfig/memcached



Unit File：memcached.service
管理工具:memcached-tool
协议格式：memcached协议
文本格式
二进制格式

三.memcache 命令详解
详细协议帮助 : /usr/share/doc/memcached-1.4.15/protocol.txt
命令：
统计类：stats, stats items, stats slabs, stats sizes
存储类：set, add, replace, append, prepend
命令格式：<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes>
额外信息 过期时间 大小
<cas unique> #回车后才能输入值

key key 用于查找缓存值
flags 可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息
# 默认用1 即可
expiration time 在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永
远）
bytes 在缓存中存储的字节点
value 存储的值（始终位于第二行）

检索类：get, delete, incr/decr
清空：flush_all

示例：
telnet> add KEY <flags> <expiretime> <bytes> \r
telnet> VALUE参数 用法




memcached程序的常用选项：
-m <num>：Use <num> MB memory max to use for object storage; the
default is 64 megabytes.
-c <num>：Use <num> max simultaneous connections; the default is 1024.
-u <username>：以指定的用户身份来运行进程；
-l <ip_addr>：监听的IP地址，默认为本机所有地址；
-p <num>：监听的TCP端口， the default is port 11211.
-U <num>：Listen on UDP port <num>, the default is port 11211, 0 is off.



-M：内存耗尽时，不执行LRU清理缓存，而是拒绝存入新的缓存项，直到有多余的空
间可用时为止；
-f <factor>：增长因子(内存分块的大小增长倍数)；默认是1.25；
-t <threads>：启动的用于响应用户请求的线程数；

memcached默认没有认证机制，可借用于SASL进行认证；
SASL：Simple Authentication Secure Layer

三. API:
php-pecl-memcache
php-pecl-memcached
python-memcached
libmemcached
#此工具包中包含多个memcache的命令行管理工具
libmemcached-devel

命令行工具：
memcached-tool SERVER:PORT COMMAND
-------------------------------------------------
[root@localhost ~]# rpm -ql libmemcached
/usr/bin/memaslap
/usr/bin/memcapable
/usr/bin/memcat
/usr/bin/memcp
/usr/bin/memdump
/usr/bin/memerror
/usr/bin/memexist
/usr/bin/memflush
/usr/bin/memparse
/usr/bin/memping
/usr/bin/memrm
/usr/bin/memslap
/usr/bin/memstat
/usr/bin/memtouch
--------------------------------------------------

四. 利用 telnet 管理memcache 示例
1. yum install telnet
--> telnet localhost 11211
stats:





五. nginx 对memcache 的支持
所需模块: ngx_http_memcached_module
Syntax: memcached_bind address [transparent] | off;
Default: —
Context: http, server, location
#用于绑定 memcache 服务器

Syntax: memcached_pass address;
Default: —
Context: location, if in location
#绑定memcache 集群
eg:
server {

location / {

set $memcached_key "$uri?$args";
#将指定的key 放入memcache 生成缓存;
memcached_pass host:11211;
error_page 404 502 504 = @fallback;
}

location @fallback {

proxy_pass http://backend;
}
}
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