大型網站優化-memcache技術，優化-memcache技術

讓selinux立即生效

# ./configure --prefix=/usr/local/libevent && make && make install

b. 安裝memcache，解壓、編譯、安裝

# ./configure --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr/local/libevent && make && make install

2.3 memcached的啟動

# /usr/local/memcached/bin/memcached -m 64 -p 11211 -u nobody -vv

注意：此時memcached成功啟動，但把信息輸出到控制台。

如果想讓memcached作為服務在後台啟動，只需要加上-d選項（daemon 後台）

# /usr/local/memcached/bin/memcached -m 64 -p 11211 -u nobody -d

如何查看服務器是否正常啟動？

# ps axu | grep memcached

如果需要查看參數信息，使用 memcached -h 查看幫助：

操作memcache

memcached的客戶端與服務器端的通信很簡單，基於文本的協議，類似http協議，可以直接使用Telnet來做交互

使用Telnet操作（quit退出）

# telent 服務器的IP 11211

連接之後 使用 ctrl + ] 打開Telnet的回顯

2. 基本命令：

學習memcache的增刪改查命令：

add key flag expire length

key: 名稱

flag: 1 memcache按照字符串的方式保存

expire：過期時間，memcache時間

length：數據長度（B）

※add 增加

# add name 1 0 2 # 在memcache服務器上添加一個key為的name值 長度為2個字節，有效期長期有效

如何理解expire

設置緩存的有效期，有三種格式

最近最少使用原則

※delete 刪除

# delete key

※replace 替換

# replace key flag expire length

※get 獲取

# get key

※set 如果數據有 replace ，沒有則 add

# set key flag expire length

name存在：

age不存在：

※incr 增加

# incr age NUMBER

※decr 減少

# decr age NUMBER

※stats 統計memcache服務器信息

# stats

※flush_all 清空所有數據

# flush_all

使用php操作memcache

beta ：測試版：一般都有一些小bug，但是需要用戶去使用發現，如果有問題，可以給官方反饋。然後在做修復

alpha：內部測試版：內部在開發的時候，使用的版本，一般這個版本bug眾多。但是這個版本往往有新的功能加入。（一般也是新公司才試試）alpha版本有一些補償。

stable：穩定版：基本無bug，能夠穩定的運行。

ftp使用的注意事項:

# cls

# cd

# vim .bashrc

Linux下載末行模式下

# :x 小寫 退出 wq

linux在編輯模式下

# Z 大寫

# /usr/local/php/bin/phpize 絕對路徑phpize

d. 利用上面生成的configure文件，收集系統信息 不需要指定安裝路徑

# ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config 告訴它如何去找php配置文件

e. 執行編譯、安裝

# make && make install

注意：可以查看上述命令執行完成之後的結構

# ls /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20090626/

注意：在Linux下，如何查看php.ini配置文件的位置？

解決：phpinfo();

注意：在Linux下，修改配置文件之前，一定要備份

php.ini-backup-2016-1-12

注意：.so是什麼文件？

.so是Linux下的共享對象，類型Windows下的.dll文件

注意：Linux下，關閉一個服務 可以使用

# pkill -9 httpd

# ps aux | grep httpd

#ps uax | grep httpd

將上面生成的地址增加到php.ini配置文件，如下

extension_dir=/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20090626/

extension=memcacahe.so

建立一個test.php文件，測試php是否有memcache的一個模塊

php操作memcache，保存並獲取值

memcached的內存管理與刪除機制

注意：Memcache最大的value也只能是1M的空間。

注意：內存碎片化永遠都存在，只是哪一種方式可以使得內存碎片最小。

1. 什麼是內存碎片化？

在使用這種內存緩存系統的時候，由於不斷的申請，釋放，就會形成一些很小的內存片段，無法被利用，這種現象就叫做，內存的碎片化。這個小紅塊就是操作系統無法使用的空間。

memcache利用slab allocator的方式來管理（每個slab class大小為1M）

最小的單元叫做 chunk（小塊）：存放數據的倉庫

多個小單元組成一個chunks：多個小塊組成（所有的小塊的大小全部一致）

每個 slab class的大小為1M

注意：如果 122Bytes的slab裝滿了，現在有一個100Bytes的數據來了，存到哪裡去？

答：肯定不會存在144，還是存在122這個chunk裡面，利用LRU算法來實現數據存儲。

memcached在啟動的時候，會按照一定的大小來組織slab class，可以通過-f 來指定

默認是1.25，相鄰chunk之間的比值就是增加因子。可以根據自己網站的業務調整緩存因子的大小。

是因為每個業務不一樣，所需要的最小的chunk是不一樣的。這個參數使得我們的系統變得更加適應自己的業務，因為數據可以自己設定大小。

memcached內部不會監視記錄是否過期，而是在get時查看記錄的時間戳，檢查記錄是否過期。這種行為被稱為lazy（惰性）expiration。因此，好處是memcached不會在過期監視上耗費CPU時間。

比如：有 set(name, asion, 0, 3600) 過了3600秒就失效，失效後，並不會自動刪除，只有當get查詢時，檢測是否過期，如果過期則刪除。

例如 # add name 1 8 2 當8s後，是失效，還是不存在？通過stats分析

分析：是失效你，而不是不存在，只有在下一次去獲取時候，memcache才會去檢測它是否過期，過期了就刪除

memcached會優先使用已超時的記錄的空間，但即使如此，也會發生追加新記錄時空間不足的情況，此時就要使用名為 Least Recently Used（LRU）機制來分配空間。

顧名思義，這是刪除"最近最少使用"的記錄的機制。因此，當memcached的內存空間不足時（無法從slab class 獲取到新的空間時），就從最近未被使用的記錄中搜索，並將其空

間分配給新的記錄。從緩存的實用角度來看，該模型十分理想。

當mecache裡面的數據空間（默認是64M）已經占滿了，再繼續存儲數據能否存儲呢？

答:能存儲，要刪除過期的數據，如果都沒有過期，則刪除最不活躍的數據，騰出空間給後面添加數據。

例如：以122Bytes的slab舉例，當數據裝滿後，如果來了一個100Bytes數據，如何處理？（即使永久有效，也會被踢）

分析：內存的管理 LRU算法 、FIFO算法

注意：在vim下如果輸入了 ctrl+s 可以使用 ctrl+q 退出

-p 監聽的端口

-l 連接的IP地址, 默認是本機

-d start 啟動memcached服務

-d restart 重起memcached服務

-d stop|shutdown 關閉正在運行的memcached服務

-d install 安裝memcached服務

-d uninstall 卸載memcached服務

-u 以的身份運行 (僅在以root運行的時候有效)

-m 最大內存使用，單位MB。默認64MB

注意：如果系統是32位的，則最大限制為2G，如果系統是64位，則無限制。

-M 內存耗盡時返回錯誤，而不是刪除項

-c 最大同時連接數，默認是1024

-f 塊大小增長因子，默認是1.25

-n 最小分配空間，key+value+flags默認是48

-h 顯示幫助

-v 輸出警告和錯誤信息

-vv 打印客戶端的請求和返回信息

-i 打印memcached和libevent的版權信息

實際使用場景

保存：1. 文件 2. mysql

問題：如果一個文件夾下session文件過多，檢索變慢，如何處理？

答：分層處理

使用Memcache來保存，Memcache使用分布式來保存（拿多台Memcache做存儲）

使用memcache保存session

1. 修改php.ini文件，配置信息如下

    session.save_handler = memcache #代表使用memcache保存session

    session.save_path ="tcp://127.0.0.1:11211" # 指定memcache服務器的地址和端口

1. 開啟session，保存session

高級特性

分布式memcache配置

什麼是分布式？

由於單台memcache的服務能力有限，可以使用多台memcache來提供緩存的功能，這種架構就叫做memcache的分布式緩（集群）存系統

如何實現？

可以這樣理解，如何將數據分散答各台Memcache服務器上。

在客戶端實現分布式，在數據保存之前，根據一定的算法，將數據保存到那台memcache服務器上，在獲取數據的時候，按照前面相同的算法去對應的memcache服務器上獲取數據

分布式算法

將key的值對服務器的台數取余，然後將對應的value值保存到對應的余數的那台memcache服務器上，一般這個hash函數 crc32( key ) % 3

crc32()這個函數可以使得一個字符串變成一個32位的整數

壞處：當某一台服務器宕機或者需要增加一台服務器的時候，這個時候緩存數據基本全部失效，因為除數變了。 不嚴格的公式， 命中率 = 取到數據/總數 1/N N代表服務器的台數

引發出來的問題：當memcache宕機之後，緩存數據失效，這個時候MySQL的壓力會驟增，

這個時候，MySQL會宕機，然後在重啟MySQL，MySQL會在短時期內再次宕機，然後，稍微延遲一點（緩存已經重新建立了一部分），又宕機。隨著時間的慢慢推移，MySQL基本上趨於穩定，緩存系統成功建立。因為緩存數據不存在，所有的請求全部要轉向MySQL來提供，這種現象就叫做memcache的雪崩現象。

概圖：

注意：只要是memcache宕機，就一定會有數據的丟失。但是要想辦法讓數據丟失的最少，使用一致性hash，即使有一台服務器宕機，也只是影響一台服務器上的數據。

虛擬節點：分擔任務

緩存雪崩現象

雪崩造成的原因？

解決方案：一致性hash算法

解決方案：緩存時間設置成一個范圍內的隨機時間（3-9小時）

由於某個memcache節點的緩存數據失效，導致其他memcache節點的緩存命中率下降，緩存中缺失的數據會去MySQL數據庫中查詢，短時期內，造成了MySQL服務器壓力巨大，造成宕機，就叫做緩存雪崩現象。

當重啟MySQL之後，短期內再次宕機，但緩存數據已經建立了一部分，在MySQL反復多次啟動之後，緩存全部重建完畢，MySQL不再宕機趨於穩定。

解決方案：把緩存的時間設置成一個范圍內的隨機值（3-9小時），這樣就在不同的時間段失效，把重建的工作分擔到不同的時間上。

memcache如何做高可用

答：

答：

由於memcache的本身設計就是極為簡潔的，根本沒有設置權限方面的限制。為什麼不設置權限？ 只提供緩存功能，為了精簡

192.168.1.221 ---224

3. 當使用文件保存session文件時候，如果文件過多，如何處理？

一般來說，超過65535個session文件的時候，這個時候session的獲取就會變得異常緩慢，意味php代碼執行很慢，如何解決？

答：

分層處理： 一個文件夾下建立A-Z開頭的文件夾 然後A_Z在建立

使用memcache處理： 單台memcache處理能力有限，就使用分布式memcache來處理

答：負載均衡集群提供了高可用的能力，如果某一台宕機之後，還是可以提供正常的服務，只是服務提供的有些吃力而已。

因為負載均衡集群不提供keepalive的機制。監控機制

案例：

在項目中如何使用Memcache？

Memcache存在的意義就是緩存數據，減輕MySQL的壓力。

擴展

答：

extension_dir='上面生成的目錄'

extension='NAME.so'