Memcached的安装配置及将PHP的session保存在Memcached中

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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。

Memcached现已成为mixi、hatena、Facebook、Vox、LiveJournal等众多服务中提高Web应用扩展性的重要因素。

Memcached有以特点

1. 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；

2. 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；

3. 各服务器间彼此无视：不在服务器间进行数据同步；

4. O(1)的执行效率

5. 清理超期数据：默认情况下，Memcached工作在Lazy模式下，是一个LRU(最近最少使用）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；但是键一旦过期，则再次查询不会返回结果

Memcached虽然是一个键值存储server,但是它本身无法决定缓存那些数据，而是由客户端决定的键名，键值，缓存时长，标志位等

Memcached可以基于文本或者二进制上传和下载数据

Memcached将所有数据缓存再自己的内存中，并不会进行持久存储，且它认为自己也仅仅是一个缓存server,其上的数据丢失并不影响原数据，仅仅对服务有所影响

不同的memcached服务器之间不能进行通信，也不监控对方心跳信息，client端可以根据调度器如Nginx、haproxy、lvs等基于持久连接将数据缓存在多台memcached上（为了能够保证始终能够在同一个memcached找到同一个键，就需要对键做哈希运算，如将键做一定运算后/memcached的个数，再取余，根据余数将其存储在固定memcached服务器上，这样只要知道键一计算，就可以知道它在哪个server上存着；但这个取余法有个致命缺陷就是，万一挂掉或多了一个memcached服务器，其同一个键取余结果就会改变，就再也不能根据原来计算方法找到其对应的键值，即所有memcached上的缓存都失效）

这时就可以使用一致性哈希运算：1到2^32之间取几个对应区间对应每台服务器，然后对键/2^32取余，然后根据余数顺时针找最近服务器进行缓存，这样一旦挂了或加了一个memcached其结果也只让一台服务器上的缓存失效

Memcached有两个很重要组件：

1：buddy system(伙伴系统）为了保证内存中的空间连续可用buddy system会将临近的空间碎片合并为一个大的连续空间，避免了内存碎片的产生

2：slab allocator：当要存储小于内存页面大小（4K）数据时如存储一个128字节的数据，为了节省空间，slab allocator会将一个4K的内存页提前划分为许多128字节的块，将其存在里面，然后标记此块已近使用，而数据释放后也不会销毁这个128字节的块，会提供给以后的数据存储使用。并且slab allocator slab为不同大小的数据结构提前准备各种不同大小的内存块，存储时选择与它大小最近，且比它大的块进行存储，这样就提高了内存的利用效率

memcached依赖于libevent API，因此要事先安装之，项目主页：http://libevent.org/，且memcached是基于Event_Driven（事件驱动）的I/O机制，而event_driven是由libevent这个库提供的

[iyunv@node1 libevent-2.0.22-stable]# ./configure --prefix=/usr/local/libevent

[iyunv@node1 libevent-2.0.22-stable]# make && make install

[iyunv@node1 local]# echo "/usr/local/libevent/lib/" > /etc/ld.so.conf.d/libevent.conf

[iyunv@node1 local]# ldconfig -v

[iyunv@node1 ~]# yum install -y cyrus-sasl-devel

装memcached的服务端memcached memcached官网www.memcached,org

[iyunv@node1 tool]# tar memcached-1.4.33.tar.gz

[iyunv@node1 tool]# cd memcached-1.4.33

[iyunv@node1 memcached-1.4.33]# ./configure --enable-sasl --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr/local/libevent

[iyunv@node1 memcached-1.4.33]# make && make install

-l <ip_addr>：指定进程监听的地址；

-d: 以服务模式运行；

-u <username>：以指定的用户身份运行memcached进程；

-m <num>：用于缓存数据的最大内存空间，单位为MB，默认为64MB；

-c <num>：最大支持的并发连接数，默认为1024；

-p <num>: 指定监听的TCP端口，默认为11211；

-U <num>：指定监听的UDP端口，默认为11211，0表示关闭UDP端口；

-t <threads>：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 <num>：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；

建立一个内存空间大小128M，slab chunk大小从20字节开始、增长因子为1.25、以nobody身份运行的memcache缓存空间，且显示详细过程

[iyunv@node1 init.d]# /usr/local/memcached/bin/memcached -m 128 -n 20 -f 1.25 -vv -u nobody

slab class   1: chunk size        72 perslab   14563

slab class   2: chunk size        96 perslab   10922

slab class   3: chunk size       120 perslab    8738

slab class   4: chunk size       152 perslab    6898

slab class   5: chunk size       192 perslab    5461

slab class   6: chunk size       240 perslab    4369

slab class   7: chunk size       304 perslab    3449

slab class   8: chunk size       384 perslab    2730

slab class   9: chunk size       480 perslab    2184

slab class  10: chunk size       600 perslab    1747

slab class  11: chunk size       752 perslab    1394

slab class  12: chunk size       944 perslab    1110

slab class  13: chunk size      1184 perslab     885

slab class  14: chunk size      1480 perslab     708

slab class  15: chunk size      1856 perslab     564

slab class  16: chunk size      2320 perslab     451

slab class  17: chunk size      2904 perslab     361

slab class  18: chunk size      3632 perslab     288

slab class  19: chunk size      4544 perslab     230

slab class  20: chunk size      5680 perslab     184

slab class  21: chunk size      7104 perslab     147

slab class  22: chunk size      8880 perslab     118

slab class  23: chunk size     11104 perslab      94

slab class  24: chunk size     13880 perslab      75

slab class  25: chunk size     17352 perslab      60

slab class  26: chunk size     21696 perslab      48

slab class  27: chunk size     27120 perslab      38

slab class  28: chunk size     33904 perslab      30

slab class  29: chunk size     42384 perslab      24

slab class  30: chunk size     52984 perslab      19

slab class  31: chunk size     66232 perslab      15

slab class  32: chunk size     82792 perslab      12

slab class  33: chunk size    103496 perslab      10

slab class  34: chunk size    129376 perslab       8

slab class  35: chunk size    161720 perslab       6

slab class  36: chunk size    202152 perslab       5

slab class  37: chunk size    252696 perslab       4

slab class  38: chunk size    315872 perslab       3

slab class  39: chunk size    394840 perslab       2

slab class  40: chunk size    493552 perslab       2

slab class  41: chunk size    616944 perslab       1

slab class  42: chunk size    771184 perslab       1

slab class  43: chunk size   1048576 perslab       1

从显示的信息可以看到slab chunk的最小值系统默认为72个字节，按1.25倍增长到了1048576大小

[iyunv@node1 init.d]# netstat -tunlp |grep memcached

tcp     0      0 0.0.0.0:11211    0.0.0.0:*      LISTEN      9268/memcached      

tcp     0      0 :::11211        :::*         LISTEN      9268/memcached      

udp     0      0 0.0.0.0:11211    0.0.0.0:*                  9268/memcached      

udp     0      0 :::11211        :::*                     9268/memcached      

可以看到监听在tcp和udp的11211端口

[iyunv@node1 xinetd.d]# telnet localhost 11211

Trying ::1...

Connected to localhost.

Escape character is '^]'.

stats

STAT pid 9268

STAT uptime 1483

STAT time 1482739946

STAT version 1.4.33

STAT libevent 1.4.13-stable

STAT pointer_size 64

STAT rusage_user 0.209968

STAT rusage_system 1.007846

STAT curr_connections 10

STAT total_connections 12

STAT connection_structures 11

STAT reserved_fds 20

STAT cmd_get 0

STAT crawler_reclaimed 0

STAT crawler_items_checked 0

STAT lrutail_reflocked 0

END

add mykey 0 30 5 ##添加一个键，键名为mykey,flag为0，键的有效期为30秒，大小为5个字符

hello   ##键值为hello

STORED  ##显示已近%STORED

get mykey ##获取保存的键

VALUE mykey 0 5

hello  ##键值为hello

END

get mykey   

END

     ##30秒过去后，键值失效（虽然memcached为lazy模型，但过期后就不返回查询值）

quit

Connection closed by foreign host.

此外memcached还有以下常用命令：

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。

append：将数据追加到当前缓存数据的之后，当缓存数据存在时才存储。

prepend:将数据追加到当前缓存数据的之前，当缓存数据存在时才存储

incr:  让已近存在的键自动加一

derc:  让已近存在的键自动减一

get :  key 可以一个或多个，用空格格开

gets：与 get 一样，但会返回多一个数字，这个数字用来检查数据是否被修改过，如修改过，这个       数字回改变。

flash_all:清除所有键

flash_all 900:在900秒内清空所有键

delete： 删除缓存数据，数据存在返回DELETED，数据不存在返回NOT_FOUND

stats 查看memcached运行状态

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_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   

bytes               Memcached 当前存储内容所占用的字节数(*/1024/1024=mb)   

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   

cmd_set                存储（添加/更新）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   

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

更详细的memcached命令请参考下面网友写的文章

http://blog.csdn.net/fdipzone/article/details/8655681

http://www.cnblogs.com/wayne173/p/5652034.html

如何让PHP使用memcached？（装memcached的客户端）

PHP要结合memcached必须依赖memcached的客户端库（也称为扩展），对于PHP来说其客户端库有两种，memcache和memcached，其中memcached功能更强大。而对Perl来说其所依赖的客户端库为cache：memcached模块。

简单来说memcached为memcached的服务器端，要让php在memcached服务器端缓存数据，就必须在在php所在server上装一个memcached的客户端(扩展），而这客户端有两种，一个叫memcache,另一个叫memcached（比较高级）

对于C/C++来说其必须依赖libmemcached

下面将演示PHP扩展memcached扩展（要先安装libmemcached），如果安装memcache扩展则不用装libmemcached

如果你要用memcache扩展下载可以点这个链接http://pecl.php.net/package/memcache

这个链接可以下载memcached http://pecl.php.net/package/memcached

   [iyunv@node1 tool]#wget  https://launchpad.net/libmemcach ... ached-1.0.18.tar.gz

   [iyunv@node1 tool]# tar -xf libmemcached-1.0.18.tar.gz

   [iyunv@node1 tool]# cd libmemcached-1.0.18

   [iyunv@node1 libmemcached-1.0.18]# ./configure --prefix=/usr/local/libmemcached --with-memcached

   [iyunv@node1 libmemcached-1.0.18]#make && make install

   

   [iyunv@node1 tool]#tar -xf memcached-2.2.0.tgz

   [iyunv@node1 tool]#cd memcached-2.2.0

   [iyunv@node1 memcached-2.2.0]#/usr/local/php/bin/phpize

   [iyunv@node1 memcached-2.2.0]#./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config --enable-memcached --with-libmemcached-dir=/usr/local/libmemcached

   [iyunv@node1 memcached-2.2.0]#make && make install

   [iyunv@node1 memcached-2.2.0]#vim /etc/php.d/memcache.ini

    extension=/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20090626/memcached.so

   [iyunv@node1 memcached-2.2.0]#service php-fpm restart

    启用Nginx转发php功能

      [iyunv@node1 ~]# vi /etc/nginx/nginx.conf
     location ~ \.php$ {
            root           /web/read;
            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index  index.php;
            fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
            include        fastcgi_params;
          }
      [iyunv@node1 ~]# service nginx reload

可以看到memcached扩展已近完成

Nginx结合memcached

[iyunv@node1 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf

server {

        listen       80;

        server_name  www.magedu.com;

     location / {

              set $memcached_key $uri;#set 键名$memcached_key 键$uri;

              memcached_pass  127.0.0.1:11211; #memcached服务器IP：port

              default_type    text/html; #默认缓存纯文本的内容

              error_page     404 @fallback; #如果返回404错误（即memcached中没有相                                     应的缓存），则转发给fallback

        }

        location @fallback {

                proxy_pass http://172.16.0.1; #反向代理到后端172.16.0.1处理请求

        }

}

配置php将它的会话（session）保存至memcached中

前提：

1、配置各php支持使用memcache；

2、安装配置好memcached服务器，这里假设其地址为172.16.200.11，端口为11211；

编辑php.ini文件，确保如下两个参数的值分别如下所示：

  [iyunv@node1 ~]# vim /etc/php.ini

session.save_handler = memcache

session.save_path = "tcp://192.168.139.2:11211?persistent=1&weight=1&timeout=1&retry_interval=15"

tcp://172.16.200.11:11211?是你的memcached服务器端的IP：port

?persistent=1 ？传递参数，persistent表示持久连接

timeout=1 超时时间为1秒

retry_interval=15 重视时间为15秒

新建php页面setsess.php，为客户端设置启用session：

[iyunv@node1 ~]# vim /web/read/setsess.php

<?php

session_start();

if (!isset($_SESSION['www.zxl.com'])) {

  $_SESSION['www.zxl.com'] = time();

}

print $_SESSION['www.zxl.com'];

print "<br><br>";

print "Session ID: " . session_id();

?>

新建php页面showsess.php，获取当前用户的会话ID：

[iyunv@node1 ~]# vim /web/read/showsess.php

<?php

session_start();

$memcache_obj = new Memcache;

$memcache_obj->connect('192.168.139.2', 11211);

$mysess=session_id();

var_dump($memcache_obj->get($mysess));

$memcache_obj->close();

?>

然后用浏览器分别访问setsess.php和showsess.php

会看到session信息已近保存在了memcached中

安装memcached的web界面管理工具memadmin

[iyunv@node1 tool]#tar -xf memadmin-1.0.12.tar.gz

[iyunv@node1 tool]#mv memadmin /web/read/

[iyunv@node1 tool]#cd /web/read/

  配置文件如下，可以修改用户和密码

[iyunv@node1 read]# vim memadmin/config.php

<?php

if (!defined('IN_MADM')) exit();

$config['user'] = "admin"; // your username

$config['passwd'] = "admin"; // your password

然后你用浏览器就行web界面访问http://192.18.139.2/memadmin

可以看到memadmin已近安装完成

为编译安装的Memcached配置启动脚本，Memcached SysV的startup脚本代码如下所示，将其建立为/etc/init.d/memcached文件：

[iyunv@node1 ~]# vim /etc/init.d/memcached
#!/bin/bash
#
# Init file for memcached
#
# chkconfig: - 86 14
# description: Distributed memory caching daemon
#
# processname: memcached
# config: /etc/sysconfig/memcached

. /etc/rc.d/init.d/functions

## Default variables
PORT="11211"
USER="nobody"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS=""

RETVAL=0
prog="/usr/local/memcached/bin/memcached"
desc="Distributed memory caching"
lockfile="/var/lock/subsys/memcached"

start() {
        echo -n $"Starting $desc (memcached): "
        daemon $prog -d -p $PORT -u $USER -c $MAXCONN -m $CACHESIZE -o "$OPTIONS"
        RETVAL=$?
        echo
        [ $RETVAL -eq 0 ] && touch $lockfile
        return $RETVAL
}

stop() {
        echo -n $"Shutting down $desc (memcached): "
        killproc $prog
        RETVAL=$?
        echo
        [ $RETVAL -eq 0 ] && rm -f $lockfile
        return $RETVAL
}

restart() {
        stop
        start
}

reload() {
        echo -n $"Reloading $desc ($prog): "
        killproc $prog -HUP
        RETVAL=$?
        echo
        return $RETVAL
}

case "$1" in
  start)
        start
        ;;
  stop)
        stop
        ;;
  restart)
        restart
        ;;
  condrestart)
        [ -e $lockfile ] && restart
        RETVAL=$?
        ;;      
  reload)
        reload
        ;;
  status)
        status $prog
        RETVAL=$?
        ;;
   *)
        echo $"Usage: $0 {start|stop|restart|condrestart|status}"
        RETVAL=1
esac

exit $RETVAL


使用如下命令配置memcached成为系统服务：
[iyunv@node1 ~]# chmod +x /etc/init.d/memcached
[iyunv@node1 ~]# chkconfig --add memcached
[iyunv@node1 ~]# service memcached start
Starting Distributed memory caching (memcached):           [  OK  ]

本次实验完成！