互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用、網(wǎng)站，隨著用戶的增長(zhǎng)，功能的增強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器超載，響應(yīng)變慢等問題。緩存技術(shù)是減輕服務(wù)器壓力、加快服務(wù)響應(yīng)時(shí)間、提升用戶體驗(yàn)的有效途徑。Memcached是非常流行的緩存系統(tǒng)，這里介紹對(duì)Memcached的安裝、設(shè)定，以及在集群環(huán)境下的使用。
Memcached簡(jiǎn)介
Memcached是一個(gè)開源、高性能、分布式的內(nèi)存緩存系統(tǒng)，用于加速動(dòng)態(tài)網(wǎng)站的訪問，減輕數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載。
Memcached使用了Slab Allocator的機(jī)制分配、管理內(nèi)存，解決了內(nèi)存碎片的問題。
Memcached雖然可以在多線程模式下運(yùn)行，但線程數(shù)通常只需設(shè)定為與CPU數(shù)量相同，這一點(diǎn)與Nginx的設(shè)定類似。
Memcached使用
安裝:
在CentOS下使用下面的命令安裝：
sudo yum install memcached
啟動(dòng)：
memcached -m 100 -p 11211 -d -t 2 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid
-m 指定使用的內(nèi)存容量，單位MB，默認(rèn)64MB。
-p 指定監(jiān)聽的TCP端口，默認(rèn)11211。
-d 以守護(hù)進(jìn)程模式啟動(dòng)。
-t 指定線程數(shù)，默認(rèn)為4。
-c 最大客戶端連接數(shù)，默認(rèn)為1024。
-P 保存PID文件。
關(guān)閉：
kill `cat /tmp/memcached.pid`
測(cè)試：
使用telnet連接memcached服務(wù)。
telnet localhost 11211
存儲(chǔ)命令格式：
set foo 0 0 4 abcd STORED <command name> <key> <flags> <exptime> <bytes> <data block> <command name> set, add, replace等 <key> 關(guān)鍵字 <flags> 整形參數(shù)，存儲(chǔ)客戶端對(duì)鍵值的額外信息，如值是壓縮的，是字符串，或JSON等 <exptime> 數(shù)據(jù)的存活時(shí)間，單位為秒，0表示永遠(yuǎn) <bytes> 存儲(chǔ)值的字節(jié)數(shù) <data block> 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容
讀取命令格式：
get foo VALUE foo 0 4 abcd END <command name> <key> <command name> get, gets。gets比get多返回一個(gè)數(shù)字，這個(gè)數(shù)字檢查數(shù)據(jù)有沒有發(fā)生變化，當(dāng)key對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)改變時(shí)，gets多返回的數(shù)字也會(huì)改變。 <key> 關(guān)鍵字 返回的數(shù)據(jù)格式： VALUE <key> <flags> <bytes>
CAS(checked and set)：
cas foo 0 0 4 1 cdef STORED cas <key> <flags> <exptime> <bytes> <version> 除最后的<version>外，其他參數(shù)與set, add等命令相同，<version>的值需要與gets獲取的值相同，否則無法更新。 incr, decr可對(duì)數(shù)字型數(shù)據(jù)進(jìn)行原子增減操作。
全局統(tǒng)計(jì)信息
stats STAT pid 10218 STAT time 1432611519 STAT curr_connections 6 STAT total_connections 9 STAT connection_structures 7 STAT reserved_fds 10 STAT cmd_get 5 STAT cmd_set 1 STAT cmd_flush 0 STAT cmd_touch 0 STAT get_hits 3 STAT get_misses 2 STAT delete_misses 0 STAT delete_hits 0 ... END
Memcached集群
Memcached本身不做任何容錯(cuò)處理，對(duì)故障節(jié)點(diǎn)的處理方式完全取決于客戶端。對(duì)Memcached的客戶端來說，不能使用普通的哈希算法（哈希取模）來尋找目標(biāo)Server，因?yàn)檫@樣在有緩存節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大面積緩存數(shù)據(jù)不可用。如下圖：
當(dāng)Server3失效后，客戶端需要根據(jù)可用Server數(shù)量重新計(jì)算緩存的目標(biāo)Server，這時(shí)，Key的哈希值為10的數(shù)據(jù)被指定為由Server1維護(hù)，這時(shí)原本Server2上可用的緩存也無效了。
一致性哈希算法
一致性哈希算法解決了在動(dòng)態(tài)變化的緩存環(huán)境中，定位目標(biāo)Server的問題，通常的實(shí)現(xiàn)可將它想像成一個(gè)閉合的環(huán)形。如下圖：
當(dāng)有節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，不會(huì)影響到正常工作的緩存服務(wù)器，只有原本分配到失效節(jié)點(diǎn)的緩存會(huì)被重新分配到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如下圖：
