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：

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1. ./bin/memcachedb -h  
2. memcachedb 1.2.0    
3. -p <num>      TCP监听端口，默认是 21201    
4. -U <num>      UDP监听端口，默认是 0，也就是关闭。    
5. -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    
6. -a <mask>     unix socket文件的权限，默认是 0700    
7. -l <ip_addr>  监听地址，默认是 INDRR_ANY    
8. -d            以守护进程方式运行    
9. -r            maximize core file limit    
10. -u <username> 以<username>启动，只有root才能使用，因为memcachedb不允许以root启动    
11. -c <num>      max simultaneous connections, default is 1024    
12. -b <num>      item size smaller than <num> will use fast memory alloc, default is 512B    
13. -v            打印错误和警告信息    
14. -vv           打印整个交互过程    
15. -h            print this help and exit    
16. -i            print license info    
17. -P <file>     进程PID保存路径，只能在守护进程方式下使用    
18. -t <num>      线程数，默认是4    
19. --------------------BerkeleyDB Options-------------------------------    
20. -m <num>      in-memmory cache size of BerkeleyDB in megabytes, default is 64MB    
21. -A <num>      underlying page size in bytes, default is 4096, (512B ~ 64KB, power-of-two)    
22. -f <file>     数据文件名, 默认是 'data.db'    
23. -H <dir>      数据保存目录，默认是 '/data1/memcachedb'    
24. -B <db_type>  数据结构类型,有 'btree' 和 'hash'两种. 默认是 'btree'    
25. -L <num>      log buffer size in kbytes, default is 32KB    
26. -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    
27. -T <num>      do memp_trickle every <num> seconds, 0 for disable, default is 30 seconds    
28. -e <num>      percent of the pages in the cache that should be clean, default is 60%    
29. -D <num>      do deadlock detecting every <num> millisecond, 0 for disable, default is 100ms    
30. -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    
31. --------------------Replication Options-------------------------------    
32. -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    
33. -O            从服务器同步源地址和端口    
34. -M/-S         以主或从服务器启动    
35. -n            允许从服务器数量, 默认是2台    
36. -----------------------------------------------------------------------    

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

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1. # telnet 192.168.13.102 11211  
2. set yy 0 0 4    
3. yyyy    
4. STORED    
5. get yy    
6. VALUE yy 0 4    
7. yyyy    
8. END    
9. #telnet 192.168.13.102 11311  
10. get yy    
11. VALUE yy 0 4    
12. yyyy    
13. 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 

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1. #./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    
2. # telnet 192.168.13.102 11211  
3. set t 0 0 4     
4. hhhh       #设置键为t，值为hhhh的    
5. STORED    
6. get t    
7. VALUE t 0 4    
8. hhhh    
9. END    
10. quit    
11. Connection closed by foreign host.    
12. # kill -9 `cat /home/slim/memcachedb/data/11211 .pid  ` #用-9来模拟crash    
13. # /usr/local/BerkeleyDB.4.7/bin/db_recover -cf -h /home/slim/memcachedb/data/11211  
14. recovery 100% complete    
15. # ./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    
16. # telnet 192.168.13.102 11211    
17. get t    
18. VALUE t 0 4    
19. hhhh #还可以获得crash前设置的值    
20. 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）