Memcache 持久性分布式数据库MemcacheDB

 Memcachedb是新浪网基于Memcached（源代码是基于Memcached。）开发的一个分布式的Key-Value存储持久化开源项目。通过为Memcached增加Berkeley DB的持久化存储机制和异步主辅复制机制，使Memcached具备了事务恢复能力、持久化能力和分布式复制能力，非常适合需要超高性能读写速度、持久化保存的应用场景，例如，将memcachedb应用于新浪博客的管理。如果对Memcached有持久化需求，可以考虑使用memcachedb。

特点:

1.高性能的key-value的读/写

2.高可靠的持久化存储与交易

3.高性能的数据存储与复制

4.Memcahce协议

官网地址：http://memcachedb.org/

项目地址：

http://code.google.com/p/memcachedb/

https://github.com/mplatov/memcachedb

 一、应用场景

从基本的数据存储的角度看mysql、memcached、memcachedb的区别和特点，当然它们肯定不只这点区别。

memcached因为是非持久存储的，所以它的定位就是缓存。 而memcachedb不是用来做缓存的，它是和mysql同个层次的东西。不一样的是，memcachedb性能要比mysql高，而mysql检索功能比memcachedb强。如果非要从缓存的角度看的话，那memcached就是缓解mysql读压力，而memcachedb则是缓解mysql写压力。 
memcachedb适合应用的场景： 
1.浏览/点击/等统计，也可以局部代替mysql的count函数 
2.标志，例如，JE的“我在干什么”功能 
3.频繁写的地方，访客列表、评论之类的 

二、安装

安装MemcacheDB之前需要安装Libevent和Berkeley Db 
1.先安装libevent 
下载地址：  http://www.monkey.org/~provos/libevent/ 

wget  http://jaist.dl.sourceforge.net/project/levent/libevent/libevent-2.0/libevent-2.0.22-stable.tar.gz

tar -zxvf libevent-2.0.22-stable.tar.gz 

cd libevent-2.0.22-stable

./configure  --prefix=/home/slim/libevent

make 

make install

2.安装Berkeley Db  (使用root安装)

MemcacheDB 1.2.0 is released, for BerkeleyDB 4.7，所以需要下载 BerkeleyDB 4.7版本
下载地址： http://www.oracle.com/technetwork/database/database-technologies/berkeleydb/downloads/index.html

wget  http://download.oracle.com/berkeley-db/db-4.7.25.tar.gz

tar -zxvf db-4.7.25.tar.gz 

cd db-4.7.25

cd build_unix/

../dist/configure

make

make install

安装完后，编辑/etc/ld.so.conf将Berkeley+Db运行库的路径添加到系统配置里面

echo "/usr/local/BerkeleyDB.4.7/lib/" >> /etc/ld.so.conf

#重载系统Ld运行库

ldconfig

3.安装memcachedb 
下载地址： http://code.google.com/p/memcachedb/downloads/list 
 tar -zxvf memcachedb-1.2.0.tar.gz 
cd memcachedb-1.2.0/
./configure --enable-threads   --prefix=/home/slim/memcachedb  --with-libevent-dir=/home/slim/libevent

make
make install

检查安装：

./bin/memcachedb -h
memcachedb 1.2.0  
-p <num>      TCP监听端口，默认是 21201  
-U <num>      UDP监听端口，默认是 0，也就是关闭。  
-s <file>     使用socket通讯，参数是设置unix socket的路径，此通讯方式只能本地使用  
-a <mask>     unix socket文件的权限，默认是 0700  
-l <ip_addr>  监听地址，默认是 INDRR_ANY  
-d            以守护进程方式运行  
-r            maximize core file limit  
-u <username> 以<username>启动，只有root才能使用，因为memcachedb不允许以root启动  
-c <num>      max simultaneous connections, default is 1024  
-b <num>      item size smaller than <num> will use fast memory alloc, default is 512B  
-v            打印错误和警告信息  
-vv           打印整个交互过程  
-h            print this help and exit  
-i            print license info  
-P <file>     进程PID保存路径，只能在守护进程方式下使用  
-t <num>      线程数，默认是4  
--------------------BerkeleyDB Options-------------------------------  
-m <num>      in-memmory cache size of BerkeleyDB in megabytes, default is 64MB  
-A <num>      underlying page size in bytes, default is 4096, (512B ~ 64KB, power-of-two)  
-f <file>     数据文件名, 默认是 'data.db'  
-H <dir>      数据保存目录，默认是 '/data1/memcachedb'  
-B <db_type>  数据结构类型,有 'btree' 和 'hash'两种. 默认是 'btree'  
-L <num>      log buffer size in kbytes, default is 32KB  
-C <num>      每隔多少秒checkpoint, 设置为0将实时写入硬盘, 默认是5分钟  
-T <num>      do memp_trickle every <num> seconds, 0 for disable, default is 30 seconds  
-e <num>      percent of the pages in the cache that should be clean, default is 60%  
-D <num>      do deadlock detecting every <num> millisecond, 0 for disable, default is 100ms  
-N            设置 DB_TXN_NOSYNC 标志来改善性能，但是牺牲事务的持久性。默认为 关闭  
--------------------Replication Options-------------------------------  
-R            主服务器提供同步数据的地址和端口，主从模式必须设置  
-O            从服务器同步源地址和端口  
-M/-S         以主或从服务器启动  
-n            允许从服务器数量, 默认是2台  
-----------------------------------------------------------------------  

关于-C和-N选项涉及到数据完整性，会在下面会说明一下

注意：

若报错”./bin/memcachedb: error while loading shared libraries: libevent-2.0.so.5: cannot open shared object file: No such file or directory“.

将 libevent库的路径添加到系统配置里面

echo "/home/slim/libevent/lib" >> /etc/ld.so.conf

ldconfig

4.创建数据保存点 

cd ~/memcachedb

mkdir data/11211 -p

四、使用

1.单机模式

./bin/memcachedb  -p 11211   -d -r -H  /home/slim/memcachedb/data/11211 -v >>/home/slim/memcachedb/data/11211.log 2>&1  

2.主从模式

./bin/memcachedb  -p 11211   -d -r -H  /home/slim/memcachedb/data/11211  -N -R 192.168.13.102:11200  -M  

主服务器，用11200 来同步数据  

./bin/memcachedb  -p 11311   -d -r -H  /home/slim/memcachedb/data/11311  -N -R 192.168.13.102:11300 -O    192.168.13.102:11200  -S 

从服务器，主从模式-R是必须设置的。

从服务器不能储存数据。

3.测试是否同步

# telnet 192.168.13.102 11211
set yy 0 0 4  
yyyy  
STORED  
get yy  
VALUE yy 0 4  
yyyy  
END  
#telnet 192.168.13.102 11311
get yy  
VALUE yy 0 4  
yyyy  
END

五、备份和恢复 
1.热备份 
因为memcachedb是基于bdb的，所以可以用bdb自带的热备份工具备份 
[ root@srv willko]# /usr/local/BerkeleyDB.4.7/bin/db_hotbackup -h /data/21201/ -b ./bak/  
-h是数据的目录  
-b是备份的目录  
恢复的话，启动memcacedb的数据目录设置成备份目录就可以了 
2.单机模式crash恢复 
bdb的事务处理和很多事物引擎相似，都是先写日志，数据先保存在内存。所以crash以后，可以通过日志来恢复。启动memcachedb的时候，可以使用-C选项来设置checkpoint的间隔时间，如果设置得太长，恢复时间越长。 
/usr/local/BerkeleyDB.4.7/bin/db_recover -cf -h /data/21201/  
-h是你的数据目录  
3.模拟crash 

#./bin/memcachedb  -p 11211 -d -r -H  /home/slim/memcachedb/data/11211 -v >>/home/slim/memcachedb/data/11211.log  2>&1  -P /home/slim/memcachedb/data/11211 .pid  
# telnet 192.168.13.102 11211
set t 0 0 4   
hhhh       #设置键为t，值为hhhh的  
STORED  
get t  
VALUE t 0 4  
hhhh  
END  
quit  
Connection closed by foreign host.  
# kill -9 `cat /home/slim/memcachedb/data/11211 .pid  ` #用-9来模拟crash  
# /usr/local/BerkeleyDB.4.7/bin/db_recover -cf -h /home/slim/memcachedb/data/11211
recovery 100% complete  
# ./bin/memcachedb  -p 11211 -d -r -H  /home/slim/memcachedb/data/11211 -v >>/home/slim/memcachedb/data/11211.log  2>&1  -P /home/slim/memcachedb/data/11211 .pid  
# telnet 192.168.13.102 11211  
get t  
VALUE t 0 4  
hhhh #还可以获得crash前设置的值  
END  

4.主从模式的crash恢复

主从模式下可以考虑启用-N选项来提高性能，如果不是用-N，日志是实时写到硬盘，这也是为什么crash以后可以通过日志恢复的原因。  但是如果使用-N来提高性能是有代价的，也就是日志不实时写硬盘，那crash以后无法保证完全恢复，没写入硬盘的数据无法通过日志恢复。但是如果你做了主从模式，那就无需担心，因为当事务提交以后，会马上同步到slave。  也就是说使用-N选项后，crash后通过slave来恢复。 

参考文章：

Memcachedb使用手册

Memcachedb介绍、编译以及安装

轻量级持久存储系统 MemcacheDB

Memcachedb百度百科

Memcachedb的缓存解决方案（nginx小文件缓存）