memcached分布式原理与实现

1 概况

1.1 什么是memcached

memcached是一个分布式，开源的数据存储引擎。

memcached是一款高性能的分布式内存缓存服务器，通过减少查询次数来抵消沉重缓慢的数据集或API调用、提高应用响应速度、提高可扩展性。

在高并发的场景下, 大量的读/写请求涌向数据库, 此时磁盘IO将成为瓶颈, 从而导致过高的响应延迟, 因此缓存应运而生.

 

 

 

Memcached的工作方式是将关键词和他们对应的值（最大能达到1MB）保存在一个关联矩阵中（比如哈希表），延展和分布在大量的虚拟服务器中。

当然无论是单机缓存还是分布式缓存都有其适用场景和优缺点, 最常见的有redis和memcached. 本文主要是介绍memcached.

1.2 缓存介绍 - 计算机体系缓存

硬盘 --> 内存 --> 三级缓存 --> 二级缓存 --> 一级缓存

 

 

 

1.3 缓存介绍 - 缓存应用系统

首先访问较快的存储介质, 如果命中且未生效则返回内容. 如果命中或失效则访问较慢的存储介质将内容返回同时更新缓存.

 

 

 

1.4 memcached特点

特点	描述
协议简单	它是基于文本行的协议，直接通过telnet在memcached服务器上可进行存取数据操作
基于libevent事件处理	异步I/O, 基于事件的单进程和单线程, 使用libevent作为事件处理机制;
内置内存存储方式, 非持久性存储	所有数据都保存在内存中，存取数据比硬盘快，当内存满后，通过LRU算法自动删除不使用的缓存，但没有考虑数据的容灾问题，重启服务，所有数据会丢失。
分布式	各个memcached服务器之间互不通信，各自独立存取数据，不共享任何信息。服务器并不具有分布式功能，分布式部署取决于memcache客户端。

2 安装与使用

2.1 如何启动-源码安装

# 安装依赖包
apt-get install libevent-dev

#安装Memcached
wget http://memcached.org/latest
tar -zxvf memcached-1.x.x.tar.gz
cd memcached-1.x.x
./configure && make && make test && sudo make install

#启动memcached
memcached -p 11211 -d -u root -P /tmp/memcached.pid
复制代码

-P是表示使用TCP，默认端口为11211 -d表示后台启动一个守护进程(daemon) -u表示指定root用户启动，默认不能用root用户启动 -P表示进程的pid存放地点，此处“p”为大写“P” -l，后面跟IP地址，手工指定监听IP地址，默认所有IP都在监听 -m后面跟分配内存大小，以MB为单位，默认为64M -c最大运行并发连接数，默认为1024 -f 块大小增长因子，默认是1.25 -M 内存耗尽时返回错误，而不是删除项，即不用LRU算法 在64位系统中，会报libevent-1.4.so.2文件无法找到，解决办法是把32位目录里的同名文件链接至64位目录中，即像windows那样建立快捷方式。 Shell > /usr/local/lib/libevent-1.4.so.2 /usr/lib64/libevent-1.4.so.2 启动后如果发现没有端口在监听，是因为命动命令时带pid参数的“p”是大写“P”，你可能写成小写了。

2.2 如何启动-docker安装

// 运行一个内存限制为1024MB的容器：

sudo docke