linux memcached 安装和使用

参考文章:memcached详细

参考文章:memcached深入理解

首先需要安装libevent 

然后安装memcache

两者都是官网下载tar.gz,然后解压，执行./configure ,make , make install

启动memcached 

执行 /usr/local/bin/memcached -p(设置端口号) 11211  -m(设置最大内存数) 64m -vv(调试信息和错误信息输出到控制台)-u(指定用户) root  -d(作为daemon在后台启动)

-n  45指定chunk size 实际的chunksize = 大于等于(45+48(item 结构体的大小，64位机器为48,32位机器为32，这里用64位机器举例))且能除尽8 的最小那个数，93 不行，94 不行，95不行，96可以，于是就是96

想要终止memcached，使用ps -aux|grep memcached 查询进程号，然后使用kill命令杀死进程

memcached 内存存储:使用Slab Alloction机制

slab 

page（默认为1M）

chunk

一个slab class 可以由多个page组成

每个slab class 中有大小相同的chunk空间用于存储键值对数据

slab Alloction的实现机制的缺点:不能充分利用内存的空间，选中的chunk多数时候都比要存储的数据要大，所以会造成浪费

优点:不容易产生内存碎片

 Memcached还有其他的一些常用的命令如下： 
      -p 监听的端口 
      -l 连接的IP地址, 默认是本机 
      -d start 启动memcached服务 
      -d restart 重起memcached服务 
      -d stop|shutdown 关闭正在运行的memcached服务 
      -d install 安装memcached服务 
      -d uninstall 卸载memcached服务 
      -u 以的身份运行 (仅在以root运行的时候有效) 
      -m 最大内存使用，单位MB。默认64MB 
      -M 内存耗尽时返回错误，而不是删除项 
      -c 最大同时连接数，默认是1024 
      -f 块大小增长因子，默认是1.25 
      -n 最小分配空间，key+value+flags默认是48 
      -h 显示帮助 

1.1 Memcached配置

Memcached服务器在启动时需要对关键的参数进行配置，下面我们就看一看Memcached在启动时需要设定哪些关键参数以及这些参数的作用。

1）-p Memcached的TCP监听端口，缺省配置为11211；

2）-U Memcached的UDP监听端口，缺省配置为11211，为0时表示关闭UDP监听；

3）-s Memcached监听的UNIX套接字路径；

4）-a 访问UNIX套接字的八进制掩码，缺省配置为0700；

5）-l 监听的服务器IP地址，默认为所有网卡；

6）-d 为Memcached服务器启动守护进程；

7）-r 最大core文件大小；

8）-u 运行Memcached的用户，如果当前为root的话需要使用此参数指定用户；

9）-m 分配给Memcached使用的内存数量，单位是MB；

10）-M 指示Memcached在内存用光的时候返回错误而不是使用LRU算法移除数据记录；

11）-c 最大并发连数，缺省配置为1024；

12）-v –vv –vvv 设定服务器端打印的消息的详细程度，其中-v仅打印错误和警告信息，-vv在-v的基础上还会打印客户端的命令和相应，-vvv在-vv的基础上还会打印内存状态转换信息；

13）-f 用于设置chunk大小的递增因子；

14）-n 最小的chunk大小，缺省配置为48个字节；

15）-t Memcached服务器使用的线程数，缺省配置为4个；

16）-L 尝试使用大内存页；

17）-R 每个事件的最大请求数，缺省配置为20个；

18）-C 禁用CAS，CAS模式会带来8个字节的冗余；

memcached的一致性hash算法（平衡性，单调性，分散性，负载）

它的最终目的是实现在移除、添加一个cache机器时对已经存在的key映射关系的影响能够尽可能的降到最小。

memcached的LRU算法是在slab中进行的

如果存在slab class1:chunk=80Bytes，slab class2:chunk=160Bytes，slab class3:chunk=240Bytes,如果slab class3 chunk被占满了，下一个数据还是选择了slab class3，首先memcached会尝试给该slab class3再分配一个page，但是如果分配失败了，就会在这个slab class里面执行LRU，将新数据存入，即使是slab class1,2都是空的也会这样做。

memcached的chunk里面到底存放了什么

chunk 里面包含了一个item ，item里面为 item结构体（固定的，32位系统为32Byte，64位系统为48Byte）+key+value

◎Memcached的理论参数计算方式

影响 memcached 工作的几个参数有：

常量REALTIME_MAXDELTA 60*60*24*30
最大30天的过期时间

conn_init()中的freetotal（=200）
最大同时连接数

常量KEY_MAX_LENGTH 250
最大键长

settings.factor（=1.25）
factor将影响chunk的步进大小

settings.maxconns（=1024）
最大软连接

settings.chunk_size（=48）
一个保守估计的key+value长度，用来生成id1中的chunk长度（1.2）。id1的chunk长度等于这个数值加上item结构体的长度（32），即默认的80字节。

常量POWER_SMALLEST 1
最小classid（1.2）

常量POWER_LARGEST 200
最大classid（1.2）

常量POWER_BLOCK 1048576
默认slab大小

常量CHUNK_ALIGN_BYTES (sizeof(void *))
保证chunk大小是这个数值的整数倍，防止越界（void *的长度在不同系统上不一样，在标准32位系统上是4）

常量ITEM_UPDATE_INTERVAL 60
队列刷新间隔

常量LARGEST_ID 255
最大item链表数（这个值不能比最大的classid小）

变量hashpower（在1.1中是常量HASHPOWER）
决定hashtable的大小

根据上面介绍的内容及参数设定，可以计算出的一些结果：

1、在memcached中可以保存的item个数是没有软件上限的，之前我的100万的说法是错误的。
2、假设NewHash算法碰撞均匀，查找item的循环次数是item总数除以hashtable大小（由hashpower决定），是线性的。
3、Memcached限制了可以接受的最大item是1MB，大于1MB的数据不予理会。
4、Memcached的空间利用率和数据特性有很大的关系，又与DONT_PREALLOC_SLABS常量有关。 在最差情况下，有198个slab会被浪费（所有item都集中在一个slab中，199个id全部分配满）。

Memcached 的存储数据过程

存储：存储的数据的key+value的长度找到合适的slabs，如果没有空间则分配新page，如果没有page了则使用LRU置换旧数据，然后存储到相应位置

查询：存储的key+value 长度找到合适的slabs，然后遍历slabs上面的元素，直到找到，感觉有点像hashmap。

如果要用到分布式，需在客户端使用分布式算法定位到对应的memcached服务器，然后再执行上面步骤，一般使用一致性hash算法。