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memcached

鎖定
memcached是一套分佈式的高速緩存系統,由LiveJournal的Brad Fitzpatrick開發,但被許多網站使用。這是一套開放源代碼軟件,以BSD license授權發佈。
memcached缺乏認證以及安全管制,這代表應該將memcached服務器放置在防火牆後。
memcached的API使用三十二比特的循環冗餘校驗(CRC-32)計算鍵值後,將數據分散在不同的機器上。當表格滿了以後,接下來新增的數據會以LRU機制替換掉。由於memcached通常只是當作緩存系統使用,所以使用memcached的應用程序在寫回較慢的系統時(像是後端的數據庫)需要額外的代碼更新memcached內的數據。
外文名
memcached
發佈形式
BSD license授權
釋    義
分佈式的高速緩存系統
通信手段
memcached協議
開發人員
Brad Fitzpatrick
授權狀態
開放源代碼軟件

memcached功能

memcached是一套分佈式的快取系統,與redis相似,當初是Danga Interactive為了LiveJournal所發展的,但被許多軟件(如MediaWiki)所使用。這是一套開放源代碼軟件,以BSD license授權協議發佈。 [1] 
memcached缺乏認證以及安全管制,這代表應該將memcached服務器放置在防火牆後。 [1] 
memcached的API使用32位元的循環冗餘校驗(CRC-32)計算鍵值後,將資料分散在不同的機器上。當表格滿了以後,接下來新增的資料會以LRU機制替換掉。由於memcached通常只是當作快取系統使用,所以使用memcached的應用程式在寫回較慢的系統時(像是後端的數據庫)需要額外的程式碼更新memcached內的資料 [1] 
memcached 是以LiveJournal 旗下Danga Interactive 公司的Brad Fitzpatric 為首開發的一款軟件。已成為mixi、hatena、Facebook、Vox、LiveJournal等眾多服務中提高Web應用擴展性的重要因素。許多Web應用都將數據保存到RDBMS中,應用服務器從中讀取數據並在瀏覽器中顯示。但隨着數據量的增大、訪問的集中,就會出現RDBMS的負擔加重、數據庫響應惡化、網站顯示延遲等重大影響。
這時就該memcached大顯身手了。memcached是高性能的分佈式內存緩存服務器。一般的使用目的是,通過緩存數據庫查詢結果,減少數據庫訪問次數,以提高動態Web應用的速度、提高可擴展性。
Memcached 的守護進程(daemon )是用C寫的,但是客户端可以用任何語言來編寫,並通過memcached協議與守護進程通信。但是它並不提供冗餘(例如,複製其hashmap條目);當某個服務器S停止運行或崩潰了,所有存放在S上的鍵/值對都將丟失。
Memcached由Danga Interactive開發,其最新版本發佈於2010年,作者為Anatoly Vorobey和Brad Fitzpatrick。用於提升LiveJournal . com訪問速度的。LJ每秒動態頁面訪問量幾千次,用户700萬。Memcached將數據庫負載大幅度降低,更好的分配資源,更快速訪問。

memcached特徵

memcached作為高速運行的分佈式緩存服務器,具有以下的特點。
· 協議簡單
· 基於libevent的事件處理
· 內置內存存儲方式
· memcached不互相通信的分佈式

memcached協議

memcached的服務器客户端通信並不使用複雜的XML等格式,而使用簡單的基於文本行的協議。
因此,通過telnet也能在memcached上保存數據、取得數據。下面是例子。
$ telnet localhost 11211
Trying 127.0.0.1
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is '^]'.
set foo 0 0 3 (保存命令)
bar (數據)
STORED (結果)
get foo (取得命令)
VALUE foo 0 3 (數據)
bar (數據)

memcached事件處理

libevent是個程序庫,它將Linux的epoll、BSD類操作系統的kqueue等事件處理功能封裝成統一的接口。即使對服務器的連接數增加,也能發揮O(1)的性能。memcached使用這個libevent庫,因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系統上發揮其高性能。關於事件處理這裏就不再詳細介紹,可以參考Dan Kegel的The C10K Problem。

memcached存儲方式

為了提高性能,memcached中保存的數據都存儲在memcached內置的內存存儲空間中。由於數據僅存在於內存中,因此重啓memcached、重啓操作系統會導致全部數據消失。另外,內容容量達到指定值之後,就基於LRU(Least Recently Used)算法自動刪除不使用的緩存。memcached本身是為緩存而設計的服務器,因此並沒有過多考慮數據的永久性問題。

memcached通信分佈式

memcached儘管是“分佈式”緩存服務器,但服務器端並沒有分佈式功能。各個memcached不會互相通信以共享信息。那麼,怎樣進行分佈式呢?這完全取決於客户端的實現。本文也將介紹memcached的分佈式。

memcached功能

一個用PHP編寫的可視化的MemCached管理系統
MemAdmin是一款可視化的Memcached管理與監控工具,使用PHP開發,體積小,操作簡單。
主要功能:
服務器參數監控:STATS、SETTINGS、ITEMS、SLABS、SIZES實時刷新
服務器性能監控:GET、DELETE、INCR、DECR、CAS等常用操作命中率實時監控
支持數據遍歷,方便對存儲內容進行監視
支持條件查詢,篩選出滿足條件的KEY或VALUE
數組JSON等序列化字符反序列顯示
兼容memcache協議的其他服務,如Tokyo Tyrant (遍歷功能除外)
支持服務器連接池,多服務器管理切換方便簡潔

memcached使用技巧

許多語言都實現了連接memcached的客户端,其中以Perl、PHP為主。僅僅memcached網站上列出
的語言就有
· Perl
· PHP
· Python
· Ruby
· C#
· C/C++
· Lua
等等。
如何使用memcached-Server端
在服務端運行:
# ./memcached -d -m 2048 -l 10.0.0.40 -p 11211
這將會啓動一個佔用2G內存的進程,並打開11211端口用於接收請求。由於32位系統只能處理4G內存的尋址,所以在大於4G內存使用PAE的32位服務器上可以運行2-3個進程,並在不同端口進行監聽。
如何使用memcached-Client端
在應用端包含一個用於描述Client的Class後,就可以直接使用,非常簡單。
PHP Example:
$options["servers"] = array("192.168.1.41:11211", "192.168.1.42:11212");
$options["debug"] = false;
$memc = new MemCachedClient($options);
$myarr = array("one","two", 3);
$memc->set("key_one", $myarr);
$val = $memc->get("key_one");
print $val[0]."\n"; // prints 'one‘
print $val[1]."\n"; // prints 'two‘
print $val[2]."\n"; // prints 3
CentOS 下的安裝
安裝
yum -y install memcached
設置為開機啓動
chkconfig --level 2345 memcached on
啓動和停止
/etc/init.d/memcached start|stop
補充:如果安裝缺少其他支持,可以:
yum groupinstall "Development Tools"

memcached用户

以下站點都使用到了Memcached服務: [2] 
  • LiveJournal
  • Wikipedia
  • Flickr
  • Bebo
  • Twitter
  • Typepad
  • Yellowbot
  • Youtube
  • WordPress.com
  • Craigslist
  • Mixi

memcached連接

我們可以通過 telnet 命令並指定主機ip和端口來連接 Memcached 服務。 [3] 

memcached語法

telnet HOST PORT
命令中的HOSTPORT為運行 Memcached 服務的 IP 和 端口。

memcached實例

以下實例演示瞭如何連接到 Memcached 服務並執行簡單的 set 和 get 命令。
本實例的 Memcached 服務運行的主機為 127.0.0.1(本機) 、端口為 11211。
telnet 127.0.0.1 11211

Trying 127.0.0.1...

Connected to 127.0.0.1.

Escape character is '^]'.

set foo 0 0 3                                                   保存命令

bar                                                             數據

STORED                                                          結果

get foo                                                         取得命令

VALUE foo 0 3                                                   數據

bar                                                             數據

END                                                             結束行

quit  

memcached版本發佈

2012年02月03日,Memcached 1.4.13 發佈。 [4] 
2012年08月02日,Memcached 1.4.14 發佈。 [5] 
2012年09月05日,Memcached 1.4.15 發佈。 [6] 
2015年04月25日,Memcached 1.4.23發佈。 [7] 
參考資料