我的Memcache学习笔记

hb_sz

一、编绎安装Memcached
二、Memcached基本命令
四、PHP扩展模块安装
五、设置session用memcache来存储
六、PHP使用Memcache的一致性哈希连接方式
七、Memcached的安全性

关于memcache与memcached，首先服务器上安装的提供服务的软件名称叫memcached，不过我们通常都叫它memcache，PHP用来连接操作memcached的扩展有两个，即memcache扩展和memcached扩展。
一、编绎安装Memcached
1、环境准备
系统：Centos6.4最小安装+开发工具包
Memcached所需要的库：libevent
2、安装libevent



# tar xzvf libevent-1.4.14b-stable.tar.gz
# cd libevent-1.4.14b-stable
# ./configure --prefix=/usr/local/libevent
# Make && make install
3、安装memcached



# tar xzvf memcached-1.4.5.tar.gz
# cd memcached-1.4.5
# ./configure --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr/local/libevent
# make && make install
二、Memcached基本命令
1、启动 memcached




./memcached -d -m 2048 -p 11211
# 常用启动参数
-d    启动一个守护进程
-vv    调试信息和错误输出到控制台
-m    分配给memcache使用的内存数量，单位是mb，默认是64mb
-u    运行memcached的用户
-l    监听的服务器ip地址
-p    设置memcached监听的端口,最好是1024以上的端口
-c    设置最大运行的并发连接数，默认是1024
-P    设置保存memcached的pid文件
这会以守护程序的形式启动 memcached（-d），为其分配 2GB 内存（-m 2048），并指定监听 localhost，即端口 11211。
2、连接到 memcached




telnet localhost 11211
3、memcached增删改查
3.1 修改命令语法



command <key> <flags> <expiration> <bytes>
<value>
command    操作命令：set、add、repalce
Key            字符串，<250个字符，不包含空格和控制字符
Flags        客户端用来标识数据格式的数值，如json,xml,压缩等
Expiration    存活时间（秒），0为永久。
Bytes        在缓存中存储的字节点
Value        存储的值
3.2 set
set 命令用于向缓存添加新的键值对。如果键已经存在，则之前的值将被替换。




set userId 0 30 5
12345
STORED
如果使用 set 命令正确设定了键值对，服务器将使用单词 STORED 进行响应。本示例向缓存中添加了一个键值对，其键为 userId，其值为 12345。并将过期时间设置为 30秒。
3.3 add
仅当缓存中不存在键时，add 命令才会向缓存中添加一个键值对。如果缓存中已经存在键，则之前的值将仍然保持相同，并且您将获得响应 NOT_STORED。




set userId 0 0 5
12345
STORED
add userId 0 0 5
55555
NOT_STORED
add companyId 0 0 3
564
STORED


3.4 replace
仅当键已经存在时，replace 命令才会替换缓存中的键。如果缓存中不存在键，那么您将从 memcached 服务器接受到一条 NOT_STORED 响应。

  



replace accountId 0 0 5
67890
NOT_STORED
set accountId 0 0 5
67890
STORED
replace accountId 0 0 5
55555
STORED


3.5 get
get 命令用于检索与之前添加的键值对相关的值，如果这个键存在于缓存中，则返回相应的值。如果不存在，则不返回任何内容。




set userId 0 0 5
12345
STORED
get userId
VALUE userId 0 5
12345
END
get bob
END
3.6 delete
delete 命令用于删除 memcached 中的任何现有值。您将使用一个键调用 delete，如果该键存在于缓存中，则删除该值。如果不存在，则返回一条 NOT_FOUND 消息。




set userId 0 0 5
98765
STORED
delete bob
NOT_FOUND
delete userId
DELETED
get userId
END
4、缓存管理命令
4.1 stats
stats 命令的功能是转储所连接的memcached实例的当前统计数据。




stats
STAT pid 63
STAT uptime 101758
STAT time 1248643186
STAT version 1.4.11
STAT pointer_size 32
STAT rusage_user 1.177192
STAT rusage_system 2.365370
STAT curr_items 2
STAT total_items 8
STAT bytes 119
STAT curr_connections 6
STAT total_connections 7
STAT connection_structures 7
STAT cmd_get 12
STAT cmd_set 12
STAT get_hits 12
STAT get_misses 0
STAT evictions 0
STAT bytes_read 471
STAT bytes_written 535
STAT limit_maxbytes 67108864
STAT threads 4
4.2 flush_all
flush_all用于清理缓存中的所有名称/值对。


三、缓存性能

名称	描述
pid	Memcached进程ID
uptime	Memcached运行时间，单位：秒
time	Memcached当前的UNIX时间
version	Memcached的版本号
rusage_user	该进程累计的用户时间，单位：秒
rusage_system	该进程累计的系统时间，单位：秒
curr_connections	当前连接数量
total_connections	Memcached运行以来接受的连接总数
connection_structures	Memcached分配的连接结构的数量
cmd_get	查询请求总数
get_hits	查询成功获取数据的总次数
get_misses	查询成功未获取到数据的总次数
cmd_set	存储（添加/更新）请求总数
bytes	Memcached当前存储内容所占用字节数
bytes_read	Memcached从网络读取到的总字节数
bytes_written	Memcached向网络发送的总字节数
limit_maxbytes	Memcached在存储时被允许使用的字节总数
curr_items	Memcached当前存储的内容数量
total_items	Memcached启动以来存储过的内容总数
evictions	LRU释放对象数，用来释放内存

根据stats所获得到的统计结果，我们可以确定缓存的利用率。初次启动缓存时，可以看到 get_misses会自然地增加，但在经过一定的使用量之后，get_misses值应该会逐渐趋于平稳，这表示缓存主要用于常见的读取操作。确定缓存效率的另一种方法是查看缓存的命中率（hit ratio）。缓存命中率表示执行get的次数与错过get的次数的百分比，即get_hits/cmd_get*100%。





四、PHP扩展模块安装


Memcache扩展安装


下载地址：http://pecl.php.net/package/memcache





# tar zxvf memcache-2.2.7.tgz
# cd memcache-2.2.7
# /usr/local/php/bin/phpize
# ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
# make && make install






# 完成之后会显示扩展文件的安装路径，类似：/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20121212/
# 编辑php.ini
# 确保extension_dir的路径为make install之后显示的路径
# 加入extension = memcache.so



Memcached扩展安装
软件准备：libmemcached、memcached
libmemcached下载地址：https://launchpad.net/libmemcached/+download
memcached下载地址：http://pecl.php.net/package/memcached



#安装libmemcached
# tar zxvf libmemcached-1.0.17.tar.gz
# cd libmemcached-1.0.17
# ./configure --prefix=/usr/local/libmemcached --with-memcached
# make && make install


#安装memcached
# tar zxvf memcached-2.1.0.tgz
# cd memcached-2.1.0
# /usr/local/php/bin/phpize
# ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config --with-libmemcached-dir=/usr/local/libmemcached
# make && make install




#完成之后会显示扩展文件的安装路径，类似：/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20121212/
# 编辑php.ini
# 确保extension_dir的路径为make install之后显示的路径
# 加入extension = memcached.so
　　
五、设置session用memcache来存储




方法I: 在php.ini中全局设置
session.save_handler = memcache  
session.save_path = "tcp://127.0.0.1:11211"  
　　



方法II： 再程序中动态设置
ini_set("session.save_handler", "memcache");  
ini_set("session.save_path", "tcp://127.0.0.1:11211");  
　　



方法III： htaccess 文件设置
php_value session.save_handler "memcache"  
php_value session.save_path  "tcp://127.0.0.1:11211"   
　　

session.save_path可以带额外的参数"persistent"、"weight"、"timeout"、"retry_interval" 等等，使用多个memcached服务器时用逗号","隔开，如：" tcp://host1:port1?persistent=1&weight=2,tcp://host2:port2 "。





六、PHP使用Memcache的一致性哈希连接方式


PHP中自带了两个memcache扩展，即memcache扩展和memcached扩展，默认情况下，两个扩展均采用余数计算分散的分布式算法，这种分布式在添加或移除服务器时，缓存重组的代价相当巨大。添加或移除服务器后，余数就会产生巨变，这样就无法获取与保存时相同的服务器，从而影响缓存的命中率，在Web应用程序中使用memcached时，在添加memcached服务器的瞬间缓存效率会大幅度下降，负载会集中到数据库服务器上，有可能会数据库服务器的崩溃，因此推荐使用一致性哈希算法。一至性哈希算法（Consistent Hashing）能够最大限度地减小服务器增减时的缓存重新分布。


Memcache扩展使用一至性哈希算法配置：




修改php.ini
memcache.hash_strategy = 'consistent';
也可以在程序中动态设置
ini_set('memcache.hash_strategy', 'consistent');
　　

Memcached扩展使用一至性哈希算法配置：




$mc = new memcached();
$mc->setOption(Memcached::OPT_DISTRIBUTION, Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT );
$mc->setOption(Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE , true);
　　
七、Memcached的安全性

Memcache服务器端都是直接通过客户端连接后直接操作，没有任何的验证过程，这样如果服务器是直接暴露在互联网上的话是比较危险，轻则数据泄露被其他无关人员查看，重则服务器被入侵，因为Mecache是以root权限运行的，况且里面可能存在一些我们未知的bug或者是缓冲区溢出的情况，这些都是我们未知的，所以危险性是可以预见的。为了安全起见，我做两点建议，能够稍微的防止黑客的入侵或者数据的泄露。

内网访问
最好把两台服务器之间的访问是内网形态的，一般是Web服务器跟Memcache服务器之间。普遍的服务器都是有两块网卡，一块指向互联网，一块指向内网，那么就让Web服务器通过内网的网卡来访问Memcache服务器，我们Memcache的服务器上启动的时候就监听内网的IP地址和端口，内网间的访问能够有效阻止其他非法的访问。




# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid
Memcached服务器端设置监听通过内网的192.168.0.200的ip的11211端口，占用1024MB内存，并且允许最大1024个并发连接


设置防火墙
防火墙是简单有效的方式，如果却是两台服务器都是挂在网的，并且需要通过外网IP来访问Memcache的话，那么可以考虑使用防火墙或者代理程序来过滤非法访问。
一般我们在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw来指定一些规则防止一些非法的访问，比如我们可以设置只允许我们的Web服务器来访问我们Memcache服务器，同时阻止其他的访问。




# iptables -F
# iptables -P INPUT DROP
# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 –dport 11211 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 –dport 11211 -j ACCEPT
上面的iptables规则就是只允许192.168.0.2这台Web服务器对Memcache服务器的访问，能够有效的阻止一些非法访问，相应的也可以增加一些其他的规则来加强安全性，这个可以根据自己的需要来做。