Web缓存技术-Memcached

互联网上的应用、网站，随着用户的增长，功能的增强，会导致服务器超载，响应变慢等问题。缓存技术是减轻服务器压力、加快服务响应时间、提升用户体验的有效途径。Memcached是非常流行的缓存系统，这里介绍对Memcached的安装、设定，以及在集群环境下的使用。

Memcached简介

Memcached是一个开源、高性能、分布式的内存缓存系统，用于加速动态网站的访问，减轻数据库负载。

Memcached使用了Slab Allocator的机制分配、管理内存，解决了内存碎片的问题。

Memcached虽然可以在多线程模式下运行，但线程数通常只需设定为与CPU数量相同，这一点与Nginx的设定类似。

Memcached使用

安装:

在CentOS下使用下面的命令安装：

sudo yum install memcached

启动：

memcached -m 100 -p 11211 -d -t 2 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid

-m 指定使用的内存容量，单位MB，默认64MB。

-p 指定监听的TCP端口，默认11211。

-d 以守护进程模式启动。

-t 指定线程数，默认为4。

-c 最大客户端连接数，默认为1024。

-P 保存PID文件。

关闭：

kill `cat /tmp/memcached.pid`

测试：

使用telnet连接memcached服务。

telnet localhost 11211

存储命令格式：

set foo 0 0 4abcdSTORED<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes><data block><command name> set, add, replace等<key> 关键字<flags> 整形参数，存储客户端对键值的额外信息，如值是压缩的，是字符串，或JSON等<exptime> 数据的存活时间，单位为秒，0表示永远<bytes> 存储值的字节数<data block> 存储的数据内容

读取命令格式：

get fooVALUE foo 0 4abcdEND<command name> <key><command name> get, gets。gets比get多返回一个数字，这个数字检查数据有没有发生变化，当key对应的数据改变时，gets多返回的数字也会改变。<key> 关键字返回的数据格式：VALUE <key> <flags> <bytes>

CAS(checked and set)：

cas foo 0 0 4 1cdefSTOREDcas <key> <flags> <exptime> <bytes> <version>除最后的<version>外，其他参数与set, add等命令相同，<version>的值需要与gets获取的值相同，否则无法更新。incr, decr可对数字型数据进行原子增减操作。

全局统计信息

statsSTAT pid 10218STAT time 1432611519STAT curr_connections 6STAT total_connections 9STAT connection_structures 7STAT reserved_fds 10STAT cmd_get 5STAT cmd_set 1STAT cmd_flush 0STAT cmd_touch 0STAT get_hits 3STAT get_misses 2STAT delete_misses 0STAT delete_hits 0...END

Memcached集群

Memcached本身不做任何容错处理，对故障节点的处理方式完全取决于客户端。对Memcached的客户端来说，不能使用普通的哈希算法（哈希取模）来寻找目标Server，因为这样在有缓存节点失效时，会导致大面积缓存数据不可用。如下图：

当Server3失效后，客户端需要根据可用Server数量重新计算缓存的目标Server，这时，Key的哈希值为10的数据被指定为由Server1维护，这时原本Server2上可用的缓存也无效了。

一致性哈希算法

一致性哈希算法解决了在动态变化的缓存环境中，定位目标Server的问题，通常的实现可将它想像成一个闭合的环形。如下图：

当有节点失效时，不会影响到正常工作的缓存服务器，只有原本分配到失效节点的缓存会被重新分配到下一个节点。如下图：

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原文地址：http://blog.gopersist.com/2015/05/28/memcached/