Linux 缓存之memcached详解
大纲一、什么是memcached
二、memcached特性
三、memcached存储方式
四、memcached安装与配置
五、memcached结合php
六、Nginx整合memcached
七、保存php session于memcached中
八、MemAdmin实现memcached的管理和监控
一、什么是memcached
Memcached是一款开源、高性能、分布式内存对象缓存系统，可应用各种需要缓存的场景，其主要目的是通过降低对Database的访问来加速web应用程序。它是一个基于内存的“键值对”存储，用于存储数据库调用、API调用或页面引用结果的直接数据，如字符串、对象等。
它是缓存服务器，但本身无法决定缓存任何数据，一半依赖于客户端，一半依赖于服务器，它自身只提供存储能力，但存储哪些数据，如何存是由客户端决定的。
二、memcached特点
memcached作为高速运行的分布式缓存服务器，具有以下的特点
[*] 简单key/value存储：服务器不关心数据本身的意义及结构，只要是可序列化数据即可。存储项由“键、过期时间、可选的标志及数据”四个部分组成；
[*] 功能的实现一半依赖于客户端，一半基于服务器端：客户负责发送存储项至服务器端、从服务端获取数据以及无法连接至服务器时采用相应的动作；服务端负责接收、存储数据，并负责数据项的超时过期；
[*] 各服务器间彼此无视：不在服务器间进行数据同步；
[*] O(1)的执行效率
[*] 清理超期数据：默认情况下，Memcached是一个LRU缓存，同时，它按事先预订的时长清理超期数据；但事实上，memcached不会删除任何已缓存数据，只是在其过期之后不再为客户所见；而且，memcached也不会真正按期限清理缓存，而仅是当get命令到达时检查其时长；
补充：libevent是个程序库，它将Linux的epoll、BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加，也能发挥O(1)的性能。memcached使用这个libevent库，因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。
三、memcached存储方式
为了提高性能，memcached中保存的数据都存储在memcached内置的内存存储空间中。由于数据仅存在于内存中，因此重启memcached、重启操作系统会导致全部数据消失。另外，内容容量达到指定值之后，就基于LRU(Least Recently Used)算法自动删除不使用的缓存。memcached本身是为缓存而设计的服务器，因此并没有过多考虑数据的永久性问题。
四、memcached安装与配置
系统环境
CentOS5.8 x86_64
软件包
memcached-1.4.5-1.el5.x86_64.rpm
libevent-1.4.13-1.el5.x86_64.rpm
1、首先配置好epel源
# wget -P /etc/yum.repos.d/ http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-5.repo
# yum repolist 2、安装memcached
memcached是依赖于libevent API，如果是编译安装memcached，请确保libevent已经安装
# yum install -y memcached
查看生成的文件
# rpm -ql memcached
/etc/rc.d/init.d/memcached
/etc/sysconfig/memcached
/usr/bin/memcached
/usr/bin/memcached-tool
/usr/share/doc/memcached-1.4.5
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/AUTHORS
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/CONTRIBUTORS
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/COPYING
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/ChangeLog
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/NEWS
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/README
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/protocol.txt
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/readme.txt
/usr/share/doc/memcached-1.4.5/threads.txt
/usr/share/man/man1/memcached.1.gz
/var/run/memcached 3、memcached常用选项说明
-l ：指定进程监听的地址；
-d: 以服务模式运行；
-u ：以指定的用户身份运行memcached进程；
-m ：用于缓存数据的最大内存空间，单位为MB，默认为64MB；
-c ：最大支持的并发连接数，默认为1024；
-p : 指定监听的TCP端口，默认为11211；
-U ：指定监听的UDP端口，默认为11211，0表示关闭UDP端口；
-t ：用于处理入站请求的最大线程数，仅在memcached编译时开启了支持线程才有效；
-f ：设定Slab Allocator定义预先分配内存空间大小固定的块时使用的增长因子；
-M：当内存空间不够使用时返回错误信息，而不是按LRU算法利用空间；
-n: 指定最小的slab chunk大小；单位是字节；
-S: 启用sasl进行用户认证； 4、启动memcached服务
# service memcached start
Starting memcached:
# netstat -tnlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN 30266/php-fpm
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 5788/memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN 2820/portmap
tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN 25126/sshd
tcp 0 0 127.0.0.1:6010 0.0.0.0:* LISTEN 5738/sshd
tcp 0 0 0.0.0.0:922 0.0.0.0:* LISTEN 2860/rpc.statd
tcp 0 0 :::3306 :::* LISTEN 5669/mysqld
tcp 0 0 :::11211 :::* LISTEN 5788/memcached
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN 25126/sshd
tcp 0 0 ::1:6010 :::* LISTEN 5738/ssh 5、memcached相关命令
首先连接memcached
# telnet localhost 11211
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is '^]'.
查看状态统计信息
stats
STAT pid 5788
STAT uptime 25
STAT time 1453373921
STAT version 1.4.5
STAT pointer_size 64
STAT rusage_user 0.000000
STAT rusage_system 0.011998
STAT curr_connections 10
STAT total_connections 11
STAT connection_structures 11
STAT cmd_get 0
STAT cmd_set 0
STAT cmd_flush 0
STAT get_hits 0
STAT get_misses 0
STAT delete_misses 0
STAT delete_hits 0
STAT incr_misses 0
STAT incr_hits 0
STAT decr_misses 0
STAT decr_hits 0
STAT cas_misses 0
STAT cas_hits 0
STAT cas_badval 0
STAT auth_cmds 0
STAT auth_errors 0
STAT bytes_read 9
STAT bytes_written 7
STAT limit_maxbytes 67108864
STAT accepting_conns 1
STAT listen_disabled_num 0
STAT threads 4
STAT conn_yields 0
STAT bytes 0
STAT curr_items 0
STAT total_items 0
STAT evictions 0
STAT reclaimed 0
END
添加一个新键
格式：add keyname flagtimeoutdatasize
如：
add mykey 0 30 8
soysauce
STORED
获取某个键对应的值
格式：get keyname
如
get mykey
VALUE mykey 0 8
soysauce
END 附memcached常用命令列表
http://s1.运维网.com/wyfs02/M00/7A/03/wKioL1agwDOzSj2hAARwmzQlmfw895.jpg
五、memcached结合php
1、编辑nginx配置文件，启用如下选项
# vim /etc/nginx/nginx.conf
location ~ \.php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_indexindex.php;
fastcgi_paramSCRIPT_FILENAME/scripts$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}
主页添加.php支持
location / {
root html;
indexindex.php index.html index.htm;
} 2、编辑/etc/nginx/fastcgi_params，将其内容更改为如下内容
# vim /etc/nginx/fastcgi_params
fastcgi_paramGATEWAY_INTERFACECGI/1.1;
fastcgi_paramSERVER_SOFTWARE nginx;
fastcgi_paramQUERY_STRING $query_string;
fastcgi_paramREQUEST_METHOD $request_method;
fastcgi_paramCONTENT_TYPE $content_type;
fastcgi_paramCONTENT_LENGTH $content_length;
fastcgi_paramSCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_paramSCRIPT_NAME $fastcgi_script_name;
fastcgi_paramREQUEST_URI $request_uri;
fastcgi_paramDOCUMENT_URI $document_uri;
fastcgi_paramDOCUMENT_ROOT $document_root;
fastcgi_paramSERVER_PROTOCOL $server_protocol;
fastcgi_paramREMOTE_ADDR $remote_addr;
fastcgi_paramREMOTE_PORT $remote_port;
fastcgi_paramSERVER_ADDR $server_addr;
fastcgi_paramSERVER_PORT $server_port;
fastcgi_paramSERVER_NAME $server_name; 3、重新载入nginx服务
# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
# service nginx reload
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
Reloading nginx: 4、测试是否能够支持php
# cat > /usr/html/index.phphttp://s3.运维网.com/wyfs02/M00/7A/06/wKiom1agy2nRQZNDAAXv8pzXKB4641.jpg
到此，Nginx结合php能够正常工作，接下来我们来为php添加memcache扩展
5、安装memcache扩展
PHP有两个memcache客户端：php memcache和php memcached
memcache大概是04年出现的，功能较为简单
memcached大概是09年出现的，基于原生的c的libmemcached的扩展，更加完善，功能更加强大
这里以memcache作为演示，编译安装memcached，先下载源码包
# wget https://pecl.php.net/get/memcache-2.2.5.tgz
# cd memcache-2.2.5
# /usr/local/php/bin/phpize
# ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config --enable-memcache
# make && make install
安装完成，最后一行
Installing shared extensions: /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/
为memcache增加配置文件
# vim /etc/php.d/memcache.ini
# cat /etc/php.d/memcache.ini
extension="/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/memcache.so"
重新载入php-fpm服务
# service php-fpm restart
Stopping php-fpm:
Starting php-fpm:
可以看到memcache扩展已经添加完成 http://s1.运维网.com/wyfs02/M00/7A/06/wKiom1ag1JDzpiFzAAKKhnJ1pWc966.jpg
我们再来用php脚本做下测试
# vim /usr/html/test.php
# cat /usr/html/test.php
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