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PHP擴展Memcache分布式部署方案

編輯：PHP綜合

基礎環境

其實基於PHP擴展的Memcache客戶端實際上早已經實現，而且非常穩定。先解釋一些名詞，Memcache是danga.com的一個開源項目，可以類比於MySQL這樣的服務，而PHP擴展的Memcache實際上是連接Memcache的方式。

首先，進行Memcache被安裝具體可查看博客裡的其它幾篇文章;
其次，進行PHP擴展的安裝，官方地址是http://pecl.php.net/package/memcache
最後，啟動Memcache服務，比如這樣,通過不同端口啟動多個進程模擬分布式：

復制代碼代碼如下:/usr/local/bin/memcached -d -p 11211 -u root -m 10 -c 1024 -t 8 -P /tmp/memcached.pid
/usr/local/bin/memcached -d -p 11213 -u root -m 10 -c 1024 -t 8 -P /tmp/memcached.pid
/usr/local/bin/memcached -d -p 11214 -u root -m 10 -c 1024 -t 8 -P /tmp/memcached.pid
啟動三個只使用10M內存以方便測試。

參數說明：

-d選項是啟動一個守護進程，
-m 是分配給Memcache使用的內存數量，單位是MB，我這裡是512MB，
-u是運行Memcache的用戶，我這裡是root，
-l 是監聽的服務器IP地址，如果有多個地址的話，我這裡指定了服務器的IP地址192.168.0.1，
-p是設置Memcache監聽的端口，我這裡設置了11211，最好是1024以上的端口，
-c選項是最大運行的並發連接數，默認是1024，我這裡設置了512，按照你服務器的負載量來設定，
-P是設置保存Memcache的pid文件，我這裡是保存

分布式部署

PHP的PECL擴展中的memcache實際上在2.0.0的版本中就已經實現多服務器支持，現在都已經2.2.5了。請看如下代碼

$memcache = new Memcache;
$memcache->addServer('localhost', 11211);
$memcache->addServer('localhost', 11213);
$memcache->addServer('localhost', 11214);
$memStats = $memcache->getExtendedStats();
print_r($memStats);

通過上例就已經實現Memcache的分布式部署，是不是非常簡單。

分布式系統的良性運行

在Memcache的實際使用中，遇到的最嚴重的問題，就是在增減服務器的時候，會導致大范圍的緩存丟失，從而可能會引導數據庫的性能瓶頸。測試時可以通過關閉一個memcached進程，來測試數據是否存在，實例:

<?php
//第一次設置值後再作注釋

$memcache = new Memcache;
$memcache->addServer('localhost', 11211);

//$memcache->set("mykey", "這個值在11213添加前添加的");

$memcache->addServer('localhost', 11213);

if (!$memcache) echo "Connection to memcached failed";
  /*
  $memcache->set("str_key", "String to store in memcached");
  $memcache->set("num_key", 123);

  $object = new StdClass;
  $object->attribute = 'test';
  $memcache->set("obj_key", $object);

  $array = Array('assoc'=>123, 345, 567);
  $memcache->set("arr_key", $array);
  */

  var_dump($memcache->get('mykey'));
  var_dump($memcache->get('str_key'));
  var_dump($memcache->get('num_key'));
  var_dump($memcache->get('obj_key'));

$memStats = $memcache->getExtendedStats();
var_dump($memStats);
?>

測試時關閉其中一台，可能會導致數據丟失：

string '這個值在11213添加前添加的' (length=35)
string 'String to store in memcached' (length=28)
boolean false
boolean false

為了避免出現這種情況，請先看Consistent hashing算法，中文的介紹可以參考memcached全面剖析--4. memcached的分布式算法，通過存取時選定服務器算法的改變，來實現。

memcached雖然稱為“分布式”緩存服務器，但服務器端並沒有“分布式”功能。

修改PHP的Memcache擴展memcache.c的源代碼中的

"memcache.hash_strategy" = standard
為

"memcache.hash_strategy" = consistent
重新編譯，這時候就是使用Consistent hashing算法來尋找服務器存取數據了。
有效測試數據表明，使用Consistent hashing可以極大的改善增刪Memcache時緩存大范圍丟失的情況。

NonConsistentHash: 92% of lookups changed after adding a target to the existing 10
NonConsistentHash: 90% of lookups changed after removing 1 of 10 targets
ConsistentHash: 6% of lookups changed after adding a target to the existing 10
ConsistentHash: 9% of lookups changed after removing 1 of 10 targets

安全配置

Memcache服務器端都是直接通過客戶端連接後直接操作，沒有任何的驗證過程，這樣如果服務器是直接暴露在互聯網上的話是比較危險，輕則數據洩露被其他無關人員查看，重則服務器被入侵，因為Mecache是以root權限運行的，況且裡面可能存在一些我們未知的bug或者是緩沖區溢出的情況，這些都是我們未知的，所以危險性是可以預見的。

內網訪問

最好把兩台服務器之間的訪問是內網形態的，一般是Web服務器跟Memcache服務器之間。普遍的服務器都是有兩塊網卡，一塊指向互聯網，一塊指向內網，那麼就讓Web服務器通過內網的網卡來訪問Memcache服務器，我們Memcache的服務器上啟動的時候就監聽內網的IP地址和端口，內網間的訪問能夠有效阻止其他非法的訪問。

復制代碼代碼如下:# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid
Memcache服務器端設置監聽通過內網的192.168.0.200的ip的11211端口，占用1024MB內存，並且允許最大1024個並發連接

設置防火牆

防火牆是簡單有效的方式，如果卻是兩台服務器都是掛在網的，並且需要通過外網IP來訪問Memcache的話，那麼可以考慮使用防火牆或者代理程序來過濾非法訪問。一般我們在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw來指定一些規則防止一些非法的訪問，比如我們可以設置只允許我們的Web服務器來訪問我們Memcache服務器，同時阻止其他的訪問。

# iptables -F
# iptables -P INPUT DROP
# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT

上面的iptables規則就是只允許192.168.0.2這台Web服務器對Memcache服務器的訪問，能夠有效的阻止一些非法訪問，相應的也可以增加一些其他的規則來加強安全性，這個可以根據自己的需要來做。