memcached原理 部署memcached 、 Session共享

st0627

　　案例1：构建memcached服务
案例2：LNMP+memcached
案例3：PHP的本地Session信息
案例4：PHP实现session共享
1 案例1：构建memcached服务
1.1 问题
　　本案例要求先快速搭建好一台memcached服务器，并对memcached进行简单的增、删、改、查操作：
安装memcached软件，并启动服务
使用telnet测试memcached服务
对memcached进行增、删、改、查等操作
1.2 方案
　　使用1台RHEL7虚拟机作为memcached服务器（192.168.4.5）。
在RHEL7系统光盘中包含有memcached，因此需要提前配置yum源，即可直接使用yum安装，客户端测试时需要提前安装telnet远程工具。
验证时需要客户端主机安装telnet，远程memcached来验证服务器的功能：
add name 0 180 10   //变量不存在则添加
set name 0 180 10   //添加或替换变量
replace name 0 180 10   //替换
get name    //读取变量
append name 0 180 10    //向变量中追加数据
delete name //删除变量
stats   //查看状态
flush_all   //清空所有
提示：0表示不压缩，180为数据缓存时间，10为需要存储的数据字节数量。
1.3 步骤
　　实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：构建memcached服务
　　1）使用yum安装软件包memcached
[root@proxy ~]# yum -y  install   memcached
[root@proxy ~]# rpm -qa memcached
memcached-1.4.15-10.el7_3.1.x86_64
2) memcached配置文件（查看即可，不需要修改）
[root@proxy ~]# vim /usr/lib/systemd/system/memcached.service
ExecStart=/usr/bin/memcached -u $USER -p $PORT -m $CACHESIZE -c $MAXCONN $OPTIONS
[root@proxy ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS=""
3）启动服务并查看网络连接状态验证是否开启成功：
netstat命令可以查看系统中启动的端口信息，该命令常用选项如下：
-a显示所有端口的信息
-n以数字格式显示端口号
-t显示TCP连接的端口
-u显示UDP连接的端口
-l显示服务正在监听的端口信息，如httpd启动后，会一直监听80端口
-p显示监听端口的服务名称是什么（也就是程序名称）
注意：在RHEL7系统中，使用ss命令可以替代netstat，功能与选项一样。
[root@proxy ~]# systemctl  start  memcached
[root@proxy ~]# systemctl  status  memcached
[root@proxy ~]# netstat  -anptu  |  grep memcached
tcp    0    0 0.0.0.0:11211        0.0.0.0:        LISTEN        2839/memcached      
tcp    0    0 :::11211            :::                LISTEN        2839/memcached      
udp    0    0 0.0.0.0:11211        0.0.0.0:                    2839/memcached      
udp    0    0 :::11211            :::                            2839/memcached
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
步骤二：使用telnet访问memcached服务器
　　1）使用yum安装telnet
[root@proxy ~]# yum -y install telnet
2)使用telnet连接服务器测试memcached服务器功能，包括增、删、改、查等操作。
[root@proxy ~]# telnet  192.168.4.5  11211
Trying 192.168.4.5...
……
##提示：0表示不压缩，180为数据缓存时间，3为需要存储的数据字节数量。
set name 0 180 3                //定义变量，变量名称为name
plj                            //输入变量的值，值为plj               
STORED
get name                        //获取变量的值
VALUE name 0 3                 //输出结果
plj
END
##提示：0表示不压缩，180为数据缓存时间，3为需要存储的数据字节数量。
add myname 0 180 10            //新建，myname不存在则添加，存在则报错
set myname 0 180 10            //添加或替换变量
replace myname 0 180 10        //替换，如果myname不存在则报错
get myname                    //读取变量
append myname 0 180 10        //向变量中追加数据
delete myname                    //删除变量
stats                        //查看状态
flush_all                        //清空所有
quit                            //退出登录                                 
2 案例2：LNMP+memcached
2.1 问题
　　沿用练习一，部署LNMP+memcached网站平台,通过PHP页面实现对memcached服务器的数据操作，实现以下目标：
部署LNMP实现PHP动态网站架构
为PHP安装memcache扩展
创建PHP页面，并编写PHP代码，实现对memcached的数据操作
2.2 方案
　　使用2台RHEL7虚拟机，其中一台作为memcached及LNMP服务器（192.168.4.5）、另外一台作为测试用的Linux客户机（192.168.4.100），如图-1所示。
　　图-1
在RHEL7系统光盘中包含有我们需要的MariaDB、PHP，我们需要使用源码安装Nginx，使用RPM包安装FPM。另外如果希望使用PHP来操作memcached，注意必须要为PHP安装memcache扩展（php-pecl-memcache），否则PHP无法解析连接memcached的指令。客户端测试时需要提前安装telnet远程工具。
2.3 步骤
　　实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：部署LNMP环境（如果环境中已经存在LNMP环境本步骤可以忽略）
　　1）使用yum安装基础依赖包
[root@proxy ~]# yum -y install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel
.. ..
2）源码安装Nginx
[root@proxy ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]#  ./configure   \

　　--with-http_ssl_module
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install
3）安装MariaDB数据库
[root@proxy ~]# yum -y install  mariadb  mariadb-server  mariadb-devel
4）安装PHP
[root@proxy ~]# yum -y install  php  php-mysql
[root@proxy ~]# yum -y install  php-fpm-5.4.16-42.el7.x86_64.rpm
5）修改Nginx配置文件
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location / {
root   html;
index  index.php  index.html   index.htm;
}
location  ~  .php$  {
root           html;
fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
fastcgi_index  index.php;
fastcgi_param   SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
　　include        fastcgi.conf;
}
步骤二：启动服务（如果所有服务已经启动，也可以忽略这一步骤）

　　1）启动Nginx服务
这里需要注意的是，如果服务器上已经启动了其他监听80端口的服务软件（如httpd），则需要先关闭该服务，否则会出现冲突。
[root@proxy ~]# systemctl stop  httpd                //如果该服务存在，则关闭该服务
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@proxy ~]# netstat -utnlp | grep :80
tcp    0    0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        32428/nginx         
2）启动MySQL服务
[root@proxy ~]# systemctl start mariadb
[root@proxy ~]# systemctl status mariadb
3）启动PHP-FPM服务
[root@proxy ~]# systemctl start php-fpm
[root@proxy ~]# systemctl status php-fpm
4）关闭SELinux、防火墙
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
步骤三：创建PHP页面，使用PHP语言测试memcached服务
　　1）部署测试页面
创建PHP首页文档/usr/local/nginx/html/index.php，测试页面可以参考lnmp_soft/php_scripts/mem.php：
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/test.php

2）客户端测试（结果会失败）
客户端使用浏览器访问服务器PHP首页文档，检验对memcached的操作是否成功：
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/test.php
注意：这里因为没有给PHP安装扩展包，默认PHP无法连接memcached数据库，需要给PHP安装扩展模块才可以连接memcached数据库。
3）为PHP添加memcache扩展
[root@proxy ~]# yum -y install  php-pecl-memcache
[root@proxy ~]# systemctl restart php-fpm
4）客户端再次测试（结果会成功显示数据结果）
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/test.php
3 案例3：PHP的本地Session信息
3.1 问题
　　通过Nginx调度器负载后端两台Web服务器，实现以下目标：
部署Nginx为前台调度服务器
调度算法设置为轮询
后端为两台LNMP服务器
部署测试页面，查看PHP本地的Session信息
3.2 方案
　　使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx前端调度器服务器（eth0:192.168.4.5,eth1:172.16.2.5）、两台虚拟机部署为LNMP服务器，分别为Web1服务器（192.168.2.100）和Web2服务器（192.168.2.200），另外一台作为测试用的Linux客户机（172.16.4.100），拓扑如图-2所示。
　　图-2
3.3 步骤
　　实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：部署后端LNMP服务器相关软件
　　注意:以下部署LNMP服务器的操作，需要在两台后端服务器做相同的操作，下面我们以一台Web1服务器（192.168.2.100）为例，对Web2服务器执行相同操作即可。
1）使用yum安装基础依赖包
[root@web1 ~]# yum -y install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel
.. ..
2）源码安装Nginx
[root@web1 ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@web1 ~]# cd nginx-1.12.2
[root@web1 nginx-1.12.2]#  ./configure   \

　　--with-http_ssl_module
[root@web1 nginx-1.12.2]# make && make install
3）安装MariaDB数据库
[root@web1 ~]# yum -y install  mariadb  mariadb-server  mariadb-devel
4）安装PHP（php-fpm软件包在lnmp_soft中有提供）
[root@web1 ~]# yum -y install  php  php-mysql
[root@web1 ~]# yum -y install  php-fpm-5.4.16-42.el7.x86_64.rpm
5）修改Nginx配置文件（修改默认首页与动静分离）
[root@web1 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location / {
root   html;
index  index.php  index.html   index.htm;
}
location  ~  .php$  {
root           html;
fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
fastcgi_index  index.php;
fastcgi_param   SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
　　include        fastcgi.conf;
}
步骤二：启动LNMP服务器相关的服务

　　1）启动Nginx服务
这里需要注意的是，如果服务器上已经启动了其他监听80端口的服务软件（如httpd），则需要先关闭该服务，否则会出现冲突。
[root@web1 ~]# systemctl stop  httpd                //如果该服务存在，则关闭该服务
[root@web1 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@web1 ~]# netstat -utnlp | grep :80
tcp    0    0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        32428/nginx         
2）启动MySQL服务
[root@web1 ~]# systemctl start mariadb
[root@web1 ~]# systemctl status mariadb
3）启动PHP-FPM服务
[root@web1 ~]# systemctl start  php-fpm
[root@web1 ~]# systemctl status php-fpm
4）关闭SELinux、防火墙
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
步骤三：部署前端Nginx调度服务器
　　1）使用源码安装nginx软件（如果Nginx软件包已存在可以忽略此步骤）
[root@proxy ~]# yum  -y  install   pcre-devel openssl-devel
[root@proxy ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install
2）修改Nginx配置文件
Nginx配置文件中，通过upstream定义后端服务器地址池，默认调度策略为轮询，使用proxy_pass调用upstream定义的服务器地址池：
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
upstream webs  {
server 192.168.2.100:80;
server 192.168.2.200:80;
}
server  {
listen       80;
server_name  localhost;
location  /  {
proxy_pass http://webs;
root   html;
index  index.php index.html index.htm;
}
}
3）重新加载配置文件
　　[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态才可以执行命令成功，否则报错,报错信息如下：
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)
4）关闭SELinux、防火墙
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
步骤四：测试环境是否配置成功
　　1）浏览器访问测试页面验证。
[root@client ~]# curl  http://192.168.4.5/index.html        //查看是否有数据
步骤五：部署测试页面
　　1）部署测试页面(Web1服务器）。
测试页面可以参考lnmp_soft/php_scripts/php-memcached-demo.tar.gz。
[root@web1 ~]# cd lnmp_soft/php_scripts/
[root@web1 php_scripts]# tar -xf php-memcached-demo.tar.gz
[root@web1 php_scripts]# cd php-memcached-demo
[root@web1 php-memcached-demo]# cp -a    /usr/local/nginx/html/
2）浏览器直接访问后端服务器的测试页面（Web1服务器）。
[root@web1 ~]# firefox http://192.168.2.100            //填写账户信息
[root@web1 ~]# cd /var/lib/php/session/            //查看服务器本地的Session信息
[root@web1 ~]# ls
sess_ahilcq9bguot0vqsjtd84k7244                        //注意这里的ID是随机的
[root@web1 ~]# cat sess_ahilcq9bguot0vqsjtd84k7244
注意：可用修改index.php和home.php两个文件的内容，添加页面颜色属性，以区别后端两台不同的服务器:。
3）部署测试页面(Web2服务器）。
测试页面可以参考lnmp_soft/php_scripts/php-memcached-demo.tar.gz。
[root@web2 ~]# cd lnmp_soft/php_scripts/
[root@web2 php_scripts]# tar -xf php-memcached-demo.tar.gz
[root@web2 php_scripts]# cd php-memcached-demo
[root@web2 php-memcached-demo]# cp -a    /usr/local/nginx/html/
4）浏览器直接访问后端服务器的测试页面（Web2服务器）。
[root@web2 ~]# firefox http://192.168.2.100             //填写账户信息
[root@web2 ~]# cd /var/lib/php/session/            //查看服务器本地的Session信息
[root@web2 ~]# ls
sess_qqek1tmel07br8f63d6v9ch401                        //注意这里的ID是随机的
[root@web2 ~]# cat sess_qqek1tmel07br8f63d6v9ch401   
注意：可用修改index.php和home.php两个文件的内容，添加页面颜色属性，以区别后端两台不同的服务器:。
5）浏览器访问前端调度器测试（不同后端服务器Session不一致）。
推荐使用google浏览器测试。
[root@client ~]# google-chrome http://192.168.4.5
//填写注册信息后，刷新，还需要再次注册，说明两台计算机使用的是本地Session
//第二台主机并不知道你再第一台主机已经登录，第一台主机的登录信息也没有传递给第二台主机
4 案例4：PHP实现session共享
4.1 问题
　　沿用练习三，通过修改PHP-FPM配置文件，实现session会话共享，本案例需要在练习三的基础上实现：
配置PHP使用memcached服务器共享Session信息
客户端访问两台不同的后端Web服务器时，Session 信息一致
4.2 方案
　　在练习三拓扑的基础上，Nginx服务器除了承担调度器外，还需要担任memcached数据库的角色，并在两台后端LNMP服务器上实现PHP的session会话共享。拓扑结构如图-4所示。
　　图-4
4.3 步骤
　　实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：构建memcached服务
　　1）安装Memcached服务（如果192.168.4.5上已经有本软件包，此步骤可以忽略）
[root@proxy ~]# yum -y install memcached
2）启动服务并查看网络连接状态验证是否开启成功：
[root@proxy ~]# systemctl restart memcached
[root@proxy ~]# netstat  -anptu  |  grep memcached
tcp    0    0 0.0.0.0:11211        0.0.0.0:        LISTEN        2839/memcached      
tcp    0    0 :::11211            :::                LISTEN        2839/memcached      
udp    0    0 0.0.0.0:11211        0.0.0.0:                    2839/memcached      
udp    0    0 :::11211            :::                            2839/memcached
3）关闭SELinux、防火墙
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
步骤二：在后端LNMP服务器上部署Session共享
　　注意：这些操作在两台后端Web服务器上均需要执行，以下操作以Web1（192.168.2.100）服务器为例。
1）为PHP添加memcache扩展
注意，因为后端两台web服务器(web1,web2)都需要连接memcached数据库，所以两台主机都需要安装PHP扩展模块(下面也web为例)。
[root@web1 ~]# yum -y install  php-pecl-memcache
2）修改PHP-FPM配置文件，并重启服务
注意，因为后端两台web服务器(web1,web2)都需要修改配置文件(下面也web为例)。
[root@web1 ~]# vim  /etc/php-fpm.d/www.conf            //修改该配置文件的两个参数
//文件的最后2行
修改前效果如下:
php_value[session.save_handler] = files
php_value[session.save_path] = /var/lib/php/session
//原始文件，默认定义Sessoin会话信息本地计算机（默认在/var/lib/php/session）
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
修改后效果如下:
php_value[session.save_handler] = memcache
php_value[session.save_path] = "tcp://192.168.2.5:11211"
//定义Session信息存储在公共的memcached服务器上，主机参数中为memcache（没有d）
//通过path参数定义公共的memcached服务器在哪（服务器的IP和端口）
[root@web1 ~]# systemctl  restart  php-fpm
步骤三：客户端测试
　　客户端使用浏览器访问两台不同的Web服务器。
操作步骤与练习三一致，最终可以获得相关的Session ID信息。