memcached介紹
memcached是一款開源的、高性能的純內存緩存服務軟件。Mem是內存的意思，cache是緩存的意思，d是daemon的意思。
memcache 是項目名稱，也是一款軟件，其架構是C/S架構。
memcached官網：http://memcached.org/
memcache優點
1、於用戶來講，用戶訪問網站更快了，體驗更好了。
2、對網站來說，數據庫壓力降低了。只有當內存沒有數據時纔會去請求數據庫。第一次寫入的數據也會請求數據庫。一般公司沒有預熱，只有當用戶讀取過數據庫纔會放到Memcached中。
3、提升了網站的併發訪問，減少服務器數量。
Memcached在企業中使用場景
1、作爲數據庫的前端緩存應用
當數據庫（mysql）承受不了大併發的請求時，可以將數據緩存到內存中（緩存數據庫），然後就可以解決作爲數據庫的前端緩存最大目的：減少數據庫被大量訪問的壓力
2、作爲集羣后端的session會話保持
session存儲在文件，數據庫，memcache，或內存等的服務端上，
cookie 存放在客戶端瀏覽器上。
session是一個存在服務器上的類似於一個散列表格的文件。裏面存有我們需要的信息，在我們需要用的時候可以從裏面取出來。
session依賴cookie存在，請求客戶端到達服務端後，服務端會隨機生成一個字符串，作爲該用戶的標識，該字符串通過cookie返回給客戶端，客戶端瀏覽器會以該字符串爲key放到session id裏面，隨機字符串的key裏面可以先沒有值。如果用戶再次提交，請求信息中的用戶名密碼等用戶信息保存在隨機字符串的value中，請求到達服務端，用戶名密碼正確，隨機字符串會被授權，提一個標記給到sessionid中的隨機字符串的value中，證明該用戶已經是登錄狀態，客戶端再次帶着該隨機字符串訪問服務端，服務端會知道該用戶已經登錄不需驗證，直接返回請求的信息。
session和cookie區別
1、cookie數據存放在用戶的瀏覽器上，session數據存儲在服務器上
2、cookie在本地的瀏覽器中，可以被提取分析，安全性差。爲了安全，登錄賬戶等信息可以緩存在session中。
3、session會在一定時間內保存在服務器上，訪問量增大會給服務器帶來壓力，可以使用緩存工具，如memcache等
3、網站開發如何判斷用戶信息
最開始的技術方法：服務器在你的瀏覽器中寫一個cookies，這個cookies就包含了你的用戶名及登錄信息。因爲cookies是存儲在本地瀏覽器中，所以第三方工具很容易盜取cookies信息。
最開始：
cookies cookies名字：內容（用戶名，登錄信息）
改進後：
本地瀏覽器存放：
cookies cookies名字：內容（session id 編號）
服務器存放：
session session id：內容（用戶名，登錄信息）
主流使用場景：cookies + session
4、session共享的不同解決方案
1)session文件提供NFS共享
2)session文件提供rsync scp共享
3)將session的內容存放在數據庫（mysql）中，所有的機器都可以通過ip：port讀取
4)將session的內容存放在緩存數據庫中，所有的機器都可以通過ip：port讀取
好處：利用斷電、重啓丟失數據的特性。定時清理數據；提高併發
5、memcache原理優點
啓動Memcached時，根據指定的內存大小參數，會被分配一個內存空間。當我們讀取數據庫的各類業務數據後，數據會同吋放入Memcached緩存中，，下一次用戶請求同樣的數據，程序直接去Memcached取數據返回給用戶。
優點：
①對於用戶來講，用戶訪問網站更快了，體驗更好了。#
②對網站來說，數據庫壓力降低了。只有當內存沒有數據時纔會去請求數據庫。第一次寫入的數據 也會請求數據庫。一般公司沒有預熱，只有用戶讀取過數據庫纔會放到Memcached中。
③提升了網站的併發訪問，減少服務器數最。
Memcached分佈式緩存集羣
memcached天生不支持分佈式集羣,需要通過程序支持分佈式存儲
Memcached分佈式緩存集羣的特點
1. 所有MC服務器內存的內容都是不一樣的。這些服務器內容加起來接近數據庫的容量。比如1T的數據庫，一臺緩存數據庫的內存沒有那麼大，因此分成10臺緩存服務器。
2. 通過在客戶端(Web)程序或者MC的負載均衡器上用HASH算法，讓同一內容都分配到一個MC服務器。
3. 普通的HASH算法對於節點宕機會帶來大量的數據流動(失效)，可能會引起雪崩效應。
4. 一致性HASH可以讓節點宕機對節點的數據流動(失效)降到最低。
普通的hash算法
先將key處理爲一個32位字符串，取前8位，在經過hash計算處理成整數並返回，然後映射到其中一臺服務器這樣得到其中一臺服務器的配置，利用這個配置完成分佈式部署。在服務器數量不發生變化的情況下，普通hash分佈可以很好的運作，當服務器的數量發生變化，問題就來了。試想，增加一臺服務器，同一個key經過hash之後，與服務器取模的結果和沒增加之前的結果肯定不一樣，這就導致了，之前保存的數據丟失。
一致性哈希算法
優點：在分佈式的cache緩存中，其中一臺宕機，遷移key效率最高
將服務器列表進行排序，根據mHash($key) 匹配相鄰服務器
一致性hash算法將數據流動降到最低
安裝memcached服務
1、安裝libevent及連接memcached工具nc
[root@mysql-server ~]# rpm -qa libevent libevent-devel nc libevent-1.4.13-4.el6.x86_64 [root@mysql-server ~]# yum install libevent libevent-devel nc –y [root@mysql-server ~]# rpm -qa libevent libevent-devel nc libevent-devel-1.4.13-4.el6.x86_64 nc-1.84-24.el6.x86_64 libevent-1.4.13-4.el6.x86_64
2、安裝memcached
[root@mysql-server ~]# yum install memcached -y [root@mysql-server ~]# rpm -aq memcached memcached-1.4.4-5.el6.x86_64
也可以編譯安裝高版本的
Memcached服務的基本管理
1、啓動memcached
[root@mysql-server ~]# which memcached /usr/bin/memcached [root@mysql-server ~]# memcached -m 16m -p 11211 -d -u root -c8192 #啓動第一個實例 [root@mysql-server ~]# lsof -i:11211 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME memcached 12185 root 26u IPv4 60172 0t0 TCP *:memcache (LISTEN) memcached 12185 root 27u IPv6 60173 0t0 TCP *:memcache (LISTEN) memcached 12185 root 28u IPv4 60176 0t0 UDP *:memcache memcached 12185 root 29u IPv6 60177 0t0 UDP *:memcache [root@mysql-server ~]# ps -ef|grep memcached|grep -v grep root 12185 1 0 17:44 ? 00:00:00 memcached -m 16m -p 11211 -d -u root -c8192
也可以啓動多實例
[root@mysql-server ~]# memcached -m 16m -p 11212 -d -u root -c8192 #啓動第二個實例 [root@mysql-server ~]# ps -ef|grep memcached|grep -v grep root 12185 1 0 17:44 ? 00:00:00 memcached -m 16m -p 11211 -d -u root -c8192 root 12196 1 0 17:47 ? 00:00:00 memcached -m 16m -p 11212 -d -u root -c8192
2、memcached 啓動命令相關參數
參數詳解：
-p <num> 監聽的TCP端口(默認: 11211)
-U <num> 監聽的UDP端口(默認: 11211, 0表示不監聽)
-s <file> 用於監聽的UNIX套接字路徑（禁用網絡支持）
-a <mask> UNIX套接字訪問掩碼，八進制數字（默認：0700）
-l <ip_addr> 監聽的IP地址。（默認：INADDR_ANY，所有地址）
-d 作爲守護進程來運行
-r 最大核心文件限制
-u <username> 設定進程所屬用戶。（只有root用戶可以使用這個參數）
-m <num> 所有slab class可用內存的上限，以MB爲單位。（默認：64MB）
（譯者注：也就是分配給該memcached實例的內存大小。）
-M 內存用光時報錯。（不會刪除數據）
-c <num> 最大併發連接數。（默認：1024）
-k 鎖定所有內存頁。注意你可以鎖定的內存上限。
試圖分配更多內存會失敗的，所以留意啓動守護進程時所用的用戶可分配的內存上限。
（不是前面的 -u <username> 參數；在sh下，使用命令"ulimit -S -l NUM_KB"來設置。）
-v 提示信息（在事件循環中打印錯誤/警告信息。）
-vv 詳細信息（還打印客戶端命令/響應）
-vvv 超詳細信息（還打印內部狀態的變化）
-h 打印這個幫助信息並退出
-i 打印memcached和libevent的許可
-P <file> 保存進程ID到指定文件，只有在使用 -d 選項的時候纔有意義
-f <factor> 不同slab class裏面的chunk大小的增長倍率。（默認：1.25）
（譯者注：每個slab class裏面有相同數量個slab page，每個slab page裏面有chunk，且在當前slab class內的chunk大小固定。
而不同slab class裏的chunk大小不一致，具體差異就是根據這個參數的倍率在增長，直到分配的內存用盡。）
-n <bytes> chunk的最小空間（默認：48）
(譯者注：chunk數據結構本身需要消耗48個字節，所以一個chunk實際消耗的內存是n+48。)
-L 嘗試使用大內存頁（如果可用的話）。提高內存頁尺寸可以減少"頁表緩衝（TLB）"丟失次數，提高運行效率。
爲了從操作系統獲得大內存頁，memcached會把全部數據項分配到一個大區塊。
-D <char> 使用 <char> 作爲前綴和ID的分隔符
這個用於按前綴獲得狀態報告。默認是":"（冒號）
如果指定了這個參數，則狀態收集會自動開啓；如果沒指定，則需要用命令"stats detail on"來開啓。
-t <num> 使用的線程數（默認：4）
-R 每個連接可處理的最大請求數
-C 禁用CAS
-b 設置後臺日誌隊列的長度（默認：1024）
-B 綁定協議 - 可能值：ascii,binary,auto（默認）
-I 重寫每個數據頁尺寸。調整數據項最大尺寸
3、向memcached中寫入數據並檢查
[root@mysql-server ~]# printf "set key1 0 0 6\r\noldboy\r\n"|nc 127.0.0.1 11211 STORED #出現STORED表示成功添加key1及對應的數據
如果set命令的字節是6，那麼後面就要6個字符。否則插入數據會失敗
[root@mysql-server ~]# printf "set key2 0 0 5\r\noldboy\r\n"|nc 127.0.0.1 11211 CLIENT_ERROR bad data chunk ERROR
通過printf配合nc從memcached中讀取數據
[root@mysql-server ~]# printf "get key1\r\n"|nc 127.0.0.1 11211 VALUE key1 0 6 oldboy END
通過printf配合nc從memcached中刪除數據
[root@mysql-server ~]# printf "delete key1\r\n"|nc 127.0.0.1 11211 DELETED [root@mysql-server ~]# printf "get key1\r\n"|nc 127.0.0.1 11211 END
4、通過telnet向memcached中寫入數據
[root@mysql-server ~]# telnet 127.0.0.1 11211 Trying 127.0.0.1... Connected to 127.0.0.1. Escape character is '^]'. set user01 0 0 7 #寫入數據 oldgirl STORED get user01 #瀏覽 VALUE user01 0 7 oldgirl END delete user01 #刪除 DELETED get user01 END quit Connection closed by foreign host. 如果輸入字符錯了，可以通過ctrl+backspace刪除
5、操作memcached相關命令的語法
6、關閉memcached
單實例關閉
[root@mysql-server ~]# killall memcached或者pkill memcached [root@mysql-server ~]# ss -lnt |grep 11211
多實例關閉
[root@mysql-server ~]# memcached -m 16m -p 11211 -d -u root -c 8192 -P /var/run/11211.pid
[root@mysql-server ~]# memcached -m 16m -p 11212 -d -u root -c 8192 -P /var/run/11212.pid
[root@mysql-server ~]# ps -ef|grep memcache|grep -v grep
root 12264 1 0 23:42 ? 00:00:00 memcached -m 16m -p 11211 -d -u root -c 8192 -P /var/run/11211.pid
root 12271 1 0 23:42 ? 00:00:00 memcached -m 16m -p 11212 -d -u root -c 8192 -P /var/run/11212.pid
[root@mysql-server ~]# kill `cat /var/run/11211.pid`
[root@mysql-server ~]# lsof -i:11211
[root@mysql-server ~]# lsof -i:11212
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
memcached 12271 root 26u IPv4 60796 0t0 TCP *:11212 (LISTEN)
memcached 12271 root 27u IPv6 60797 0t0 TCP *:11212 (LISTEN)
memcached 12271 root 28u IPv4 60800 0t0 UDP *:11212
memcached 12271 root 29u IPv6 60801 0t0 UDP *:11212
[root@mysql-server ~]# ps -ef|grep memcache|grep -v grep|awk '{print $2}'|xargs killmemcached應用管理
1、通過命令管理
a）memcached服務是否異常的監控腳本
b）通過nc命令查看memcached服務的運行狀態信息
[root@mysql-server ~]# printf "stats\r\n"|nc 127.0.0.1 11211
c)也可通過telnet監聽端口，執行stats命令查看
[root@mysql-server ~]# telnet 127.0.0.1 11211 Trying 127.0.0.1... Connected to 127.0.0.1. Escape character is '^]'. stats STAT pid 12321 STAT uptime 161 STAT time 1525362977 STAT version 1.4.4 …（略）
memcached狀態命令的說明
stats 統計memcached的各種信息
stats setting 查看一些memcached的設置信息，例如：線程數
stats slabs 查看slabs相關情況，例如：chunksize長度
stats items 查看items相關情況
stats sizes 查看items個數和大小
stats reset 清理統計數據
memcached狀態信息詳細說明
STAT pid 20487 ## memcache 進程PID
STAT uptime 1977637 ## 自memcache啓動以來，服務器運行秒數
STAT time 1461202739 ## 服務器當前unix時間戳
STAT version 1.4.21 ## memcache 服務器版本
STAT libevent 1.4.13-stable ## libevent 版本
STAT pointer_size 64 ## 架構（32 或 64 位）
STAT rusage_user 150.835069 ## 進程累計用戶時間
STAT rusage_system 249.086133 ## 進程累計系統時間
STAT curr_connections 10 ## 當前打開連接數
STAT total_connections 5509 ## 自memcache啓動以來，打開的連接總數
STAT connection_structures 11 ## 服務器分配的連接結構數
STAT reserved_fds 40 ##
STAT cmd_get 8913248 ## 自memcache啓動以來，執行get命令總數
STAT cmd_set 123382 ## 自memcache啓動以來，執行set命令總數
STAT cmd_flush 0 ## 自memcache啓動以來，執行flush命令總數
STAT cmd_touch 0 ## 自memcache啓動以來，執行touch_all命令總數
STAT get_hits 8913074 ## 自memcache啓動以來，get命中次數
STAT get_misses 174 ## 自memcache啓動以來，get未命中次數
STAT delete_misses 0 ## 自memcache啓動以來，delete未命中次數
STAT delete_hits 0 ## 自memcache啓動以來，delete命中次數
STAT incr_misses 0 ## 自memcache啓動以來，incr未命中次數
STAT incr_hits 0 ## 自memcache啓動以來，incr命中次數
STAT decr_misses 0 ## 自memcache啓動以來，decr未命中次數
STAT decr_hits 0 ## 自memcache啓動以來，decr命中次數
STAT cas_misses 0 ## 自memcache啓動以來，cas未命中次數
STAT cas_hits 0 ## 自memcache啓動以來，cas命中次數
STAT cas_badval 0 ## 使用擦拭次數
STAT touch_hits 0 ## 自memcache啓動以來，touch命中次數
STAT touch_misses 0 ## 自memcache啓動以來，touch未命中次數
STAT auth_cmds 0 ##
STAT auth_errors 0 ##
STAT bytes_read 111225505 ## memcached服務器從網絡讀取的總的字節數
STAT bytes_written 3621054898 ## memcached服務器發送到網絡的總的字節數
STAT limit_maxbytes 33554432 ## memcached服務緩存允許使用的最大字節數（分配的內存數）
STAT accepting_conns 1 ## 目前接受的鏈接數
STAT listen_disabled_num 0 ##
STAT threads 8 ## 被請求的工作線程的總數量
STAT conn_yields 0 ## 連接操作主動放棄數目
STAT hash_power_level 16 ##
STAT hash_bytes 524288 ##
STAT hash_is_expanding 0 ##
STAT malloc_fails 0 ##
STAT bytes 384154 ## 存儲item字節數（當前存儲佔用的字節數）
STAT curr_items 856 ## item個數（當前存儲的數據總數）
STAT total_items 123382 ## item總數（啓動以來存儲的數據總數）
STAT expired_unfetched 0 ##
STAT evicted_unfetched 0 ##
STAT evictions 0 ## LRU釋放的對象數目。爲了給新的數據項目釋放空間，從緩存移除的緩存對象的數目。比如超過緩存大小時根據LRU算法移除的對象，以及過期的對象
STAT reclaimed 0 ## 已過期的數據條目來存儲新數據的數目
STAT crawler_reclaimed 0 ##
STAT lrutail_reflocked 0 ##
2、通過memadmin php工具展示狀態信息
下載 memadmin-1.0.12.tar.gz
tar xf memadmin-1.0.12.tar.gz
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