memcache配置、基本使用与集群配置

memcache安装过程

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。

   1. 先到官网http://libevent.org/下载最新版本压缩包并解压

   2. 进入解压目录，执行：

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

   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：

   zenghao@zenghao-Lenovo-G510:~/下载/libevent-1.4.9-stable$ 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

2. 编译安装Memcached：
   

   1. 到官网http://memcached.org/downloads下载最新版本压缩包解压
   2. 进入解压目录，执行：
      

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

3. 测试Memcached是否安装成功

启动服务器： memcached -d -m 128 -p 11111 -u zenghao
测试连接： telnet 127.0.0.1 11111
结果：
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

1. 编译安装magent：

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

   2. 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. 测试是否安装成功：
      在任意目录下执行命令：magent, 若看到一下，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

memcache 基本使用与集群

1. memcache 服务端启动：
   先进入memcached的安装目录，执行：
   ./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

2. 结束一个Memcache进程
   kill cat /tmp/memcached.pid 注意，上面命令中的符号是 `，不是单引号’

3. 启动Magent代理
   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. 利用magent搭建memcached集群

   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

   2. 基本操作
      

      1. 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

   3. 读取数据

            get <key>
      

   4. 删除KeyValue：
      

            delete <key> <time> <br>
      

      a) 需要被删除数据的key
      b) 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)

   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。
   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:

   1. 启动Memcached及代理
      

      1. 启动两个memcached进程，端口分别为11211和11212：
         memcached -d -u zenghao -p 11211
memcached -d -u zenghao -p 11212
         
      2. 再启动两个magent进程，端口分别为10000和11000：
         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。

      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。