Memcached内存数据库群集配置（理论+实践篇）

Memcached内存数据库

• 一套开源的高性能分布式内存对象缓存系统
• 所有的数据都存储在内存中
• 支持任意存储类型的数据
• 提高网址访问的速度

Memcached缓存机制

• 当程序写入缓存数据请求时，Memcached的API接口将KEY输入路由算法模块路由到集群中的一台服务，之后由API接口与服务器进行通信，完成一次分布式缓存写入
• Key索引建立在API中，值value数据存在后面的memcached中

Memcached分布式

• 要依赖于Memcached的客户端来实现
• 多个Memcached服务器是独立的
• 分布式数据如何存储是路由算法所决定

Memcached路由算法

求余数hash算法

• 先用key做hash运算的到一个整数，再去做hash算法，根据余数进行路由。不适合在动态变化的环境中

一致性hash算法

• 按照hash算法把对应key通过一定hash算法处理后映射形成一个首尾接闭合循环，然后通过使用与对象存储一样的hash算法将机器也映射到环中，顺时针方向计算将所有对象存储到离自己最近的机器中。适合在动态变化中使用

Memcached是什么

• 在阐述这个问题之前，我们首先要清楚它"不是什么"。很多人把它当作和SharedMemory那种形式的存储载体来使用，虽然memcached使用了同样的"Key=>Value"方式组织数据，但是它和共享内存、APC等本地缓存有非常大的区别。Memcached是分布式的，也就是说它不是本地的。它基于网络连接（当然它也可以使用localhost）方式完成服务，本身它是一个独立于应用的程序或守护进程（Daemon方式）。
• Memcached使用libevent库实现网络连接服务，理论上可以处理无限多的连接，但是它和Apache不同，它更多的时候是面向稳定的持续连接的，所以它实际的并发能力是有限制的。在保守情况下memcached的最大同时连接数为200，这和Linux线程能力有关系，这个数值是可以调整的。关于libevent可以参考相关文档。 Memcached内存使用方式也和APC不同。APC是基于共享内存和MMAP的，memcachd有自己的内存分配算法和管理方式，它和共享内存没有关系，也没有共享内存的限制，通常情况下，每个memcached进程可以管理2GB的内存空间，如果需要更多的空间，可以增加进程数。

memcached群集搭建实践

实验环境

• 主服务器IP地址：192.168.144.238
• 从服务器IP地址：192.168.144.239
• 客户端IP地址：192.168.144.185
• 漂移IP地址：192.168.144.188

主服务器安装memcached，libevent事件库，mamgent代理包

[root@localhost ~]# mkdir /abc[root@localhost ~]# mount.cifs //192.168.100.8/memcached /abc     //挂载Password for root@//192.168.100.8/memcached:  [root@localhost ~]# cd /abc/[root@localhost abc]# lsLAMP-php5.6                   magent-0.5.tar.gz   memcached-1.5.6.tar.gzlibevent-2.1.8-stable.tar.gz  memcache-2.2.7.tgz[root@localhost abc]# tar zxvf libevent-2.1.8-stable.tar.gz -C /opt   //解压事件库软件包,memcached依赖于事件库[root@localhost abc]# tar zxvf memcached-1.5.6.tar.gz -C /opt/     //解压服务端memcached软件包[root@localhost abc]# yum install gcc gcc-c++ make -y     //安装环境包[root@localhost abc]# mkdir /opt/magent[root@localhost abc]# tar zxvf magent-0.5.tar.gz -C /opt/magent/[root@localhost opt]# cd libevent-2.1.8-stable/[root@localhost libevent-2.1.8-stable]# ./configure --prefix=/usr [root@localhost libevent-2.1.8-stable]# make && make install       //编译安装[root@localhost libevent-2.1.8-stable]# cd ../memcached-1.5.6/[root@localhost memcached-1.5.6]# ./configure --with-libevent=/usrmake && make install

从服务器安装memcached,libevent事件库

[root@localhost ~]# mkdir /abc[root@localhost ~]# mount.cifs //192.168.100.8/memcached /abcPassword for root@//192.168.100.8/memcached:  [root@localhost ~]# cd /abc/[root@localhost abc]# lsLAMP-php5.6                   magent-0.5.tar.gz   memcached-1.5.6.tar.gzlibevent-2.1.8-stable.tar.gz  memcache-2.2.7.tgz[root@localhost abc]# tar zxvf libevent-2.1.8-stable.tar.gz -C /opt //解压事件库软件包[root@localhost abc]# tar zxvf memcached-1.5.6.tar.gz -C /opt/   /解压服务端memcached软件包[root@localhost abc]# yum install gcc gcc-c++ make -y[root@localhost opt]# cd libevent-2.1.8-stable/[root@localhost libevent-2.1.8-stable]# ./configure --prefix=/usr[root@localhost libevent-2.1.8-stable]# make && make install[root@localhost libevent-2.1.8-stable]# cd ../memcached-1.5.6/[root@localhost memcached-1.5.6]# ./configure --with-libevent=/usrmake && make install

主服务器配置magent

[root@localhost memcached-1.5.6]# cd /opt/[root@localhost opt]# lslibevent-2.1.8-stable  magent  memcached-1.5.6  rh[root@localhost opt]# cd magent/[root@localhost magent]# vim ketama.h#ifndef SSIZE_MAX #define SSIZE_MAX 32767 [root@localhost magent]# vim MakefileLIBS = -levent -lm              //指定makefile文件make                 //编译[root@localhost magent]# lsketama.c  ketama.h  ketama.o  magent  magent.c  magent.o  Makefile[root@localhost magent]# yum install openssh-clients -y     //安装scp远程同步软件包[root@localhost magent]# cp magent /usr/bin/      //把magent脚本放到/usr/local中，让系统能识别[root@localhost magent]# scp magent root@192.168.144.239:/usr/bin/   //把mangent文件拷贝到从服务器上

主从都关闭防火墙

[root@localhost bin]# systemctl stop firewalld.service [root@localhost bin]# setenforce 0

在主服务器、从服务器同时安装

[root@localhost bin]# yum install keepalived -y

主服务器配置主从同步

[root@localhost magent]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalivedvrrp_script magent {          //编辑函数脚本        script "/opt/shell/magent.sh"      //指定脚本位置        interval 2              //检测脚本时间间隔}global_defs {   notification_email {     acassen@firewall.loc     failover@firewall.loc     sysadmin@firewall.loc   }      notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc   smtp_server 192.168.200.1   smtp_connect_timeout 30   router_id MAGENT_HA        //主服务器id，两台不能一样}vrrp_instance VI_1 {    state MASTER    interface ens33          //主服务器网卡    virtual_router_id 51      priority 100     advert_int 1    authentication {        auth_type PASS        auth_pass 1111 #默认验证    }       track_script {               //调函数名magent        magent}           virtual_ipaddress {        192.168.144.188        //客户端访问的漂移地址    }   }

从服务器安装openssh客户端

[root@localhost bin]# cd /etc/keepalived/[root@localhost keepalived]# mv keepalived.conf keepalived.conf.bak   //更改名称[root@localhost keepalived]# yum install openssh-clients -y

主服务器用scp把keepalived文件传到从服务器

[root@localhost magent]# cd /etc/keepalived/[root@localhost keepalived]# scp keepalived.conf root@192.168.144.239:/etc/keepalived/

从服务器配置主从同步

[root@localhost keepalived]# lskeepalived.conf  keepalived.conf.bak[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf! Configuration File for keepalivedvrrp_script magent {        script "/opt/shell/magent.sh"        interval 2}global_defs {   notification_email {     acassen@firewall.loc     failover@firewall.loc     sysadmin@firewall.loc   }   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc   smtp_server 192.168.200.1   smtp_connect_timeout 30   router_id MAGENT_HB        //routed_id不能相同}vrrp_instance VI_1 {    state BACKUP    interface ens33    virtual_router_id 52        //从服务器虚拟id不能和主服务器一样    priority 90         //优先级比主服务器低    advert_int 1    authentication {        auth_type PASS        auth_pass 1111    }       track_script {        magent}           virtual_ipaddress {        192.168.144.188    }   }

主服务器配置magent脚本

[root@localhost keepalived]# mkdir /opt/shell[root@localhost keepalived]# cd /opt/shell/[root@localhost shell]# vim magent.sh#!/bin/bashk=`ps -ef | grep keepalived | grep -v grep | wc -l`     //检查keepaliveed进程，如果开启if [ $k -gt 0 ]; then                     magent -u root -n 51200 -l 192.168.144.188 -p 12000 -s 192.168.144.238:11211 -b        // -n连接数量 -l指定漂移地址，-p指定端口映射到主从服务器的地址        192.168.144.239:11211elsepkill -9 magentfi[root@localhost shell]# chmod +x magent.sh [root@localhost shell]# systemctl start keepalived.service [root@localhost shell]# netstat -ntap | grep 12000tcp        0      0 192.168.144.188:12000   0.0.0.0:*               LISTEN      124720/magent       

从服务器同样的操作

[root@localhost keepalived]# mkdir /opt/shell[root@localhost keepalived]# cd /opt/shell/[root@localhost shell]# vim magent.sh#!/bin/bashk=`ps -ef | grep keepalived | grep -v grep | wc -l`if [ $k -gt 0 ]; then        magent -u root -n 51200 -l 192.168.144.188 -p 12000 -s 192.168.144.238:11211 -b 192.168.144.239:11211elsepkill -9 magentfi[root@localhost shell]# chmod +x magent.sh [root@localhost shell]# systemctl start keepalived.service [root@localhost shell]# netstat -ntap | grep 12000        //查看magent端口tcp        0      0 192.168.144.188:12000   0.0.0.0:*               LISTEN      11660/magent 

开启主服务器memcached

[root@localhost shell]# memcached -m 512k -u root -d -l 192.168.144.238 -p 11211    //启动主，-m指定空间大小[root@localhost shell]# netstat -ntap | grep 11211 tcp        0      0 192.168.144.238:11211   0.0.0.0:*               LISTEN      44647/memcached

开启从服务器memecached

[root@localhost shell]# memcached -m 512k -u root -d -l 192.168.144.239 -p 11211 #启动从[root@localhost shell]# netstat -ntap | grep 11211tcp        0      0 192.168.144.239:11211   0.0.0.0:*               LISTEN      42654/memcached    

客户端中验证用telnet去连接memcached 内存数据库

[root@localhost ~]# telnet 192.168.144.188 12000Trying 192.168.144.188...Connected to 192.168.144.188.Escape character is '^]'.add username 0 0 7           //编写键值对数据1234567 STORED

查看主服务器查看数据有没有

[root@localhost shell]# telnet 192.168.144.238 11211Trying 192.168.144.238...Connected to 192.168.144.238.Escape character is '^]'.geer^H^HERRORget usernameVALUE username 0 71234567END

验证从服务器数据有没有同步

[root@localhost shell]# telnet 192.168.144.239 11211Trying 192.168.144.239...Connected to 192.168.144.239.Escape character is '^]'.get usernameVALUE username 0 71234567END