MemCached原理
- 許多Web應(yīng)用都將數(shù)據(jù)保存到RDBMS中惰聂，應(yīng)用服務(wù)器從中讀取數(shù)據(jù)并在瀏覽器中顯示
- 隨著數(shù)據(jù)量的增大，訪問的集中愚屁，就會出現(xiàn)RDBMS的負擔(dān)加重奸笤，數(shù)據(jù)庫響應(yīng)惡化，網(wǎng)站顯示延遲等重大影響
數(shù)據(jù)庫存儲位置對比
- 性能: CPU緩存>內(nèi)存>磁盤>數(shù)據(jù)庫
- 價格: CPU緩存>內(nèi)存>磁盤>數(shù)據(jù)庫
Memcached簡介
memecached是高性能的分布式緩存服務(wù)器
- 用來集中緩存數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果碴开，減少數(shù)據(jù)庫訪問次數(shù)毅该，以提高動態(tài)Web應(yīng)用的響應(yīng)速度
- 官方網(wǎng)站:http://memcached.org/
內(nèi)存管理機制
- 傳統(tǒng)內(nèi)存分配機制
- 使用完通過分配的內(nèi)存后回收內(nèi)存，這種方式易產(chǎn)生內(nèi)存碎片并降低操作系統(tǒng)對內(nèi)存的管理效率
- Slab Allocation機制
- memcached使用這種內(nèi)存管理機制潦牛，可以提高讀寫速度
構(gòu)建memcached服務(wù)
- 安裝memcached軟件眶掌，并啟動服務(wù)
- 使用telnet測試memcached服務(wù)
- 對memcached進行增、刪巴碗、改朴爬、查等操作
memcached是高性能的分布式緩存服務(wù)器，用來集中緩存數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果橡淆，減少數(shù)據(jù)庫訪問次數(shù)召噩，以提高動態(tài)Web應(yīng)用的響應(yīng)速度。訪問拓撲如圖所示逸爵。
- 使用1臺RHEL7虛擬機作為memcached服務(wù)器（192.168.4.5）具滴。
- 在RHEL7系統(tǒng)光盤中包含有memcached，因此需要提前配置yum源师倔，即可直接使用yum安裝构韵，客戶端測試時需要提前安裝telnet遠程工具。
- 驗證時需要客戶端主機安裝telnet趋艘，遠程memcached來驗證服務(wù)器的功能：
- add name 0 180 10 //變量不存在則添加
- set name 0 180 10 //添加或替換變量
- replace name 0 180 10 //替換
- get name //讀取變量
- append name 0 180 10 //向變量中追加數(shù)據(jù)
- delete name //刪除變量
- stats //查看狀態(tài)
- flush_all //清空所有
提示：0表示不壓縮疲恢，180為數(shù)據(jù)緩存時間，10為需要存儲的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)量致稀。
步驟
一：構(gòu)建memcached服務(wù)
（1）使用yum安裝軟件包memcached
[root@proxy ~]# yum -y install memcached
[root@proxy ~]# rpm -qa memcached
memcached-1.4.15-10.el7_3.1.x86_64
（2） memcached配置文件（查看即可冈闭，不需要修改）
[root@proxy ~]# vim /usr/lib/systemd/system/memcached.service
ExecStart=/usr/bin/memcached -u $USER -p $PORT -m $CACHESIZE -c $MAXCONN $OPTIONS
[root@proxy ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS=""
（3）啟動服務(wù)并查看網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)驗證是否開啟成功：
netstat命令可以查看系統(tǒng)中啟動的端口信息俱尼，該命令常用選項如下：
-a顯示所有端口的信息
-n以數(shù)字格式顯示端口號
-t顯示TCP連接的端口
-u顯示UDP連接的端口
-l顯示服務(wù)正在監(jiān)聽的端口信息抖单，如httpd啟動后，會一直監(jiān)聽80端口
-p顯示監(jiān)聽端口的服務(wù)名稱是什么（也就是程序名稱）
注意：在RHEL7系統(tǒng)中，使用ss命令可以替代netstat矛绘，功能與選項一樣耍休。
[root@proxy ~]# systemctl start memcached
[root@proxy ~]# systemctl status memcached
[root@proxy ~]# netstat -anptu | grep memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 2839/memcached
tcp 0 0 :::11211 :::* LISTEN 2839/memcached
udp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* 2839/memcached
udp 0 0 :::11211 :::* 2839/memcached
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
二：使用telnet訪問memcached服務(wù)器
（1）使用yum安裝telnet
[root@proxy ~]# yum -y install telnet
（2）使用telnet連接服務(wù)器測試memcached服務(wù)器功能，包括增货矮、刪羊精、改、查等操作囚玫。
[root@proxy ~]# telnet 192.168.4.5 11211
Trying 192.168.4.5...
……
##提示：0表示不壓縮喧锦，180為數(shù)據(jù)緩存時間，3為需要存儲的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)量抓督。
set name 0 180 3 //定義變量燃少，變量名稱為name
plj //輸入變量的值，值為plj
STORED
get name //獲取變量的值
VALUE name 0 3 //輸出結(jié)果
plj
END
##提示：0表示不壓縮铃在，180為數(shù)據(jù)緩存時間阵具，3為需要存儲的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)量。
add myname 0 180 10 //新建定铜，myname不存在則添加阳液，存在則報錯
set myname 0 180 10 //添加或替換變量
replace myname 0 180 10 //替換，如果myname不存在則報錯
get myname //讀取變量
append myname 0 180 10 //向變量中追加數(shù)據(jù)
delete myname //刪除變量
stats //查看狀態(tài)
flush_all //清空所有
quit //退出登錄
LNMP+memcached
L指Linux揣炕，N指Nginx帘皿，M一般指MySQL，也可以指MariaDB畸陡，P一般指PHP矮烹，也可以指Perl或Python 部署LNMP+memcached網(wǎng)站平臺,通過PHP頁面實現(xiàn)對memcached服務(wù)器的數(shù)據(jù)操作
- 部署LNMP實現(xiàn)PHP動態(tài)網(wǎng)站架構(gòu)
- 為PHP安裝memcache擴展
創(chuàng)建PHP頁面，并編寫PHP代碼罩锐，實現(xiàn)對memcached的數(shù)據(jù)操作
使用2臺RHEL7虛擬機奉狈，其中一臺作為memcached及LNMP服務(wù)器（192.168.4.5）、另外一臺作為測試用的Linux客戶機（192.168.4.10）涩惑，如圖所示仁期。
在這里插入圖片描述
在RHEL7系統(tǒng)光盤中包含有我們需要的MariaDB、PHP，我們需要使用源碼安裝Nginx，使用RPM包安裝FPM鞋拟。另外如果希望使用PHP來操作memcached雌续，注意必須要為PHP安裝memcache擴展（php-pecl-memcache），否則PHP無法解析連接memcached的指令陈轿。客戶端測試時需要提前安裝telnet遠程工具。
一：部署LNMP環(huán)境（如果環(huán)境中已經(jīng)存在LNMP環(huán)境本步驟可以忽略）
（1）使用yum安裝基礎(chǔ)依賴包
[root@web1 ~]# yum -y install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel
.. ..
（2）源碼安裝Nginx
[root@web1 ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@web1 ~]# cd nginx-1.12.2
[root@web1 nginx-1.12.2]# ./configure \
> --with-http_ssl_module
[root@web1 nginx-1.12.2]# make && make install
（3）安裝MariaDB數(shù)據(jù)庫
[root@web1 ~]# yum -y install mariadb mariadb-server mariadb-devel
（4）安裝PHP
[root@web1 ~]# yum -y install php php-mysql
[root@web1 ~]# yum -y install php-fpm-5.4.16-42.el7.x86_64.rpm
（5）修改Nginx配置文件
[root@web1 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location / {
root html;
index index.php index.html index.htm;
}
location ~ \.php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi.conf;
}
二：啟動服務(wù)（如果所有服務(wù)已經(jīng)啟動理逊，也可以忽略這一步驟）
（1）啟動Nginx服務(wù)
這里需要注意的是橡伞，如果服務(wù)器上已經(jīng)啟動了其他監(jiān)聽80端口的服務(wù)軟件（如httpd），則需要先關(guān)閉該服務(wù)晋被，否則會出現(xiàn)沖突兑徘。
[root@web1 ~]# systemctl stop httpd //如果該服務(wù)存在，則關(guān)閉該服務(wù)
[root@web1 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@web1 ~]# netstat -utnlp | grep :80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 32428/nginx
（2）啟動MySQL服務(wù)
[root@web1 ~]# systemctl start mariadb
[root@web1 ~]# systemctl status mariadb
（3）啟動PHP-FPM服務(wù)
[root@web1 ~]# systemctl start php-fpm
[root@web1 ~]# systemctl status php-fpm
（4）關(guān)閉SELinux羡洛、防火墻
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
三：創(chuàng)建PHP頁面挂脑，使用PHP語言測試memcached服務(wù)
（1）部署測試頁面
創(chuàng)建PHP首頁文檔/usr/local/nginx/html/index.php，測試頁面可以參考lnmp_soft/php_scripts/mem.php欲侮。
注意：192.168.2.5是memcached數(shù)據(jù)庫崭闲。
[root@web1 ~]# vim /usr/local/nginx/html/test.php
<?php
$memcache=new Memcache; //創(chuàng)建memcache對象
$memcache->connect('192.168.2.5',11211) or die ('could not connect!!');
$memcache->set('key','test'); //定義變量
$get_values=$memcache->get('key'); //獲取變量值
echo $get_values;
?>
（2）客戶端測試（結(jié)果會失敗）
客戶端使用瀏覽器訪問服務(wù)器PHP首頁文檔威蕉，檢驗對memcached的操作是否成功：
[root@web1 ~]# firefox http://192.168.2.100/test.php
注意：這里因為沒有給PHP安裝擴展包镀脂，默認PHP無法連接memcached數(shù)據(jù)庫，需要給PHP安裝擴展模塊才可以連接memcached數(shù)據(jù)庫忘伞。
（3）為PHP添加memcache擴展
[root@web1 ~]# yum -y install php-pecl-memcache
[root@web1 ~]# systemctl restart php-fpm
（4）客戶端再次測試（結(jié)果會成功顯示數(shù)據(jù)結(jié)果）
[root@web1 ~]# firefox http://192.168.2.100/test.php
PHP的本地Session信息
通過Nginx調(diào)度器負載后端兩臺Web服務(wù)器薄翅，實現(xiàn)以下目標：
- 部署Nginx為前臺調(diào)度服務(wù)器
- 調(diào)度算法設(shè)置為輪詢
- 后端為兩臺LNMP服務(wù)器
- 部署測試頁面，查看PHP本地的Session信息
方案
使用4臺RHEL7虛擬機氓奈，其中一臺作為Nginx前端調(diào)度器服務(wù)器（eth0:192.168.4.5,eth1:192.168.2.5）翘魄、兩臺虛擬機部署為LNMP服務(wù)器，分別為Web1服務(wù)器（192.168.2.100）和Web2服務(wù)器（192.168.2.200）舀奶，另外一臺作為測試用的Linux客戶機（192.168.4.10）暑竟，拓撲如圖所示。
步驟
實現(xiàn)此案例需要按照如下步驟進行育勺。
一：部署后端LNMP服務(wù)器相關(guān)軟件（如果已經(jīng)安裝完成但荤，則忽略此步驟）
注意:以下部署LNMP服務(wù)器的操作，需要在兩臺后端服務(wù)器做相同的操作涧至，下面我們以一臺Web2服務(wù)器（192.168.2.200）為例腹躁，對Web1服務(wù)器執(zhí)行相同操作即可。
（1）使用yum安裝基礎(chǔ)依賴包
[root@web2 ~]# yum -y install gcc openssl-devel pcre-devel
.. ..
（2）源碼安裝Nginx
[root@web2 ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@web2 ~]# cd nginx-1.12.2
[root@web2 nginx-1.12.2]# ./configure \
> --with-http_ssl_module
[root@web2 nginx-1.12.2]# make && make install
（3）安裝MariaDB數(shù)據(jù)庫
[root@web2 ~]# yum -y install mariadb mariadb-server mariadb-devel
（4）安裝PHP（php-fpm軟件包在lnmp_soft中有提供）
[root@web2 ~]# yum -y install php php-mysql
[root@web2 ~]# yum -y install php-fpm-5.4.16-42.el7.x86_64.rpm
（5）修改Nginx配置文件（修改默認首頁與動靜分離）
[root@web2 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location / {
root html;
index index.php index.html index.htm;
}
location ~ \.php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi.conf;
}
二：啟動LNMP服務(wù)器相關(guān)的服務(wù)
（1）啟動Nginx服務(wù)
這里需要注意的是南蓬，如果服務(wù)器上已經(jīng)啟動了其他監(jiān)聽80端口的服務(wù)軟件（如httpd）纺非，則需要先關(guān)閉該服務(wù)，否則會出現(xiàn)沖突赘方。
[root@web2 ~]# systemctl stop httpd //如果該服務(wù)存在烧颖，則關(guān)閉該服務(wù)
[root@web2 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@web2 ~]# netstat -utnlp | grep :80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 32428/nginx
（2）啟動MySQL服務(wù)
[root@web2 ~]# systemctl start mariadb
[root@web2 ~]# systemctl status mariadb
（3）啟動PHP-FPM服務(wù)
[root@web2 ~]# systemctl start php-fpm
[root@web2 ~]# systemctl status php-fpm
（4）關(guān)閉SELinux、防火墻
[root@web2 ~]# setenforce 0
[root@web2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
三：部署前端Nginx調(diào)度服務(wù)器
（1）使用源碼安裝nginx軟件（如果Nginx軟件包已存在可以忽略此步驟）
[root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel
[root@proxy ~]# tar -xf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install
（2）修改Nginx配置文件
Nginx配置文件中窄陡，通過upstream定義后端服務(wù)器地址池炕淮，默認調(diào)度策略為輪詢，使用proxy_pass調(diào)用upstream定義的服務(wù)器地址池：
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
upstream webs {
server 192.168.2.100:80;
server 192.168.2.200:80;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
root html;
index index.php index.html index.htm;
}
}
（3）重新加載配置文件
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
請先確保nginx是啟動狀態(tài)跳夭，否則運行該命令會報錯,報錯信息如下：
[error] open() “/usr/local/nginx/logs/nginx.pid” failed (2: No such file or directory)
（4）關(guān)閉SELinux涂圆、防火墻
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
四：測試環(huán)境是否配置成功
（1）瀏覽器訪問測試頁面驗證们镜。
[root@client ~]# curl http://192.168.4.5/index.html //查看是否有數(shù)據(jù)
五：部署測試頁面
（1）部署測試頁面(Web1服務(wù)器）。
測試頁面可以參考lnmp_soft/php_scripts/php-memcached-demo.tar.gz乘综。
[root@web1 ~]# cd lnmp_soft/php_scripts/
[root@web1 php_scripts]# tar -xf php-memcached-demo.tar.gz
[root@web1 php_scripts]# cd php-memcached-demo
[root@web1 php-memcached-demo]# cp -a * /usr/local/nginx/html/
（2）瀏覽器直接訪問后端服務(wù)器的測試頁面（Web1服務(wù)器）。
[root@web1 ~]# firefox http://192.168.2.100 //填寫賬戶信息
[root@web1 ~]# cd /var/lib/php/session/ //查看服務(wù)器本地的Session信息
[root@web1 ~]# ls
sess_ahilcq9bguot0vqsjtd84k7244 //注意這里的ID是隨機的
[root@web1 ~]# cat sess_ahilcq9bguot0vqsjtd84k7244
注意：可用修改index.php和home.php兩個文件的內(nèi)容套硼，添加頁面顏色屬性卡辰，以區(qū)別后端兩臺不同的服務(wù)器:。
（3）部署測試頁面(Web2服務(wù)器）邪意。
測試頁面可以參考lnmp_soft/php_scripts/php-memcached-demo.tar.gz九妈。
[root@web2 ~]# cd lnmp_soft/php_scripts/
[root@web2 php_scripts]# tar -xf php-memcached-demo.tar.gz
[root@web2 php_scripts]# cd php-memcached-demo
[root@web2 php-memcached-demo]# cp -a * /usr/local/nginx/html/
（4）瀏覽器直接訪問后端服務(wù)器的測試頁面（Web2服務(wù)器）。
[root@web2 ~]# firefox http://192.168.2.100 //填寫賬戶信息
[root@web2 ~]# cd /var/lib/php/session/ //查看服務(wù)器本地的Session信息
[root@web2 ~]# ls
sess_qqek1tmel07br8f63d6v9ch401 //注意這里的ID是隨機的
[root@web2 ~]# cat sess_qqek1tmel07br8f63d6v9ch401
注意：可用修改index.php和home.php兩個文件的內(nèi)容雾鬼，添加頁面顏色屬性萌朱，以區(qū)別后端兩臺不同的服務(wù)器:。
（5）瀏覽器訪問前端調(diào)度器測試（不同后端服務(wù)器Session不一致）策菜。
推薦使用google瀏覽器測試晶疼。
[root@client ~]# google-chrome http://192.168.4.5
//填寫注冊信息后，刷新又憨，還需要再次注冊翠霍，說明兩臺計算機使用的是本地Session
//第二臺主機并不知道你再第一臺主機已經(jīng)登錄，第一臺主機的登錄信息也沒有傳遞給第二臺主機
PHP實現(xiàn)session共享
通過修改PHP-FPM配置文件蠢莺，實現(xiàn)session會話共享寒匙，本案例需要在練習(xí)三的基礎(chǔ)上實現(xiàn)：
配置PHP使用memcached服務(wù)器共享Session信息
客戶端訪問兩臺不同的后端Web服務(wù)器時，Session 信息一致
在練習(xí)三拓撲的基礎(chǔ)上躏将，Nginx服務(wù)器除了承擔(dān)調(diào)度器外锄弱，還需要擔(dān)任memcached數(shù)據(jù)庫的角色，并在兩臺后端LNMP服務(wù)器上實現(xiàn)PHP的session會話共享祸憋。拓撲結(jié)構(gòu)如圖所示会宪。
一：構(gòu)建memcached服務(wù)
（1）安裝Memcached服務(wù)（如果192.168.4.5上已經(jīng)有本軟件包，此步驟可以忽略）
[root@proxy ~]# yum -y install memcached
（2）啟動服務(wù)并查看網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)驗證是否開啟成功：
[root@proxy ~]# systemctl restart memcached
[root@proxy ~]# netstat -anptu | grep memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 2839/memcached
tcp 0 0 :::11211 :::* LISTEN 2839/memcached
udp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* 2839/memcached
udp 0 0 :::11211 :::* 2839/memcached
（3）關(guān)閉SELinux蚯窥、防火墻
[root@proxy ~]# setenforce 0
[root@proxy ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
二：在后端LNMP服務(wù)器上部署Session共享
注意：這些操作在兩臺后端Web服務(wù)器上均需要執(zhí)行狈谊，以下操作以Web1（192.168.2.100）服務(wù)器為例。
（1）為PHP添加memcache擴展
注意沟沙，因為后端兩臺web服務(wù)器(web1,web2)都需要連接memcached數(shù)據(jù)庫河劝，所以兩臺主機都需要安裝PHP擴展模塊(下面也web1為例)。
[root@web1 ~]# yum -y install php-pecl-memcache
（2）修改PHP-FPM配置文件矛紫，并重啟服務(wù)
注意赎瞎，因為后端兩臺web服務(wù)器(web1,web2)都需要修改配置文件(下面也web1為例)。
[root@web1 ~]# vim /etc/php-fpm.d/www.conf //修改該配置文件的兩個參數(shù)
//文件的最后2行
修改前效果如下:
php_value[session.save_handler] = files
php_value[session.save_path] = /var/lib/php/session
//原始文件颊咬，默認定義Sessoin會話信息本地計算機（默認在/var/lib/php/session）
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
修改后效果如下:
php_value[session.save_handler] = memcache
php_value[session.save_path] = "tcp://192.168.2.5:11211"
//定義Session信息存儲在公共的memcached服務(wù)器上务甥，主機參數(shù)中為memcache（沒有d）
//通過path參數(shù)定義公共的memcached服務(wù)器在哪（服務(wù)器的IP和端口）
[root@web1 ~]# systemctl restart php-fpm
三：客戶端測試
客戶端使用瀏覽器訪問兩臺不同的Web服務(wù)器牡辽。
操作步驟與練習(xí)三一致，最終可以獲得相關(guān)的Session ID信息敞临。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/chen77716/article/details/5949166
