目录
Mmemcached存在的问题
本身没有内置分布式功能，无法实现使用多台Memcache服务器来存储不同的数据，最大程度的使用相同的资源；无法同步数据，容易造成单点故障。（memagent代理实现集群）
在 Memcached中可以保存的item数据量是没有限制的，只要内存足够 。
Memcached单进程最大使用内存为2G，要使用更多内存，可以分多个端口开启多个Memcached进程
最大30天的数据过期时间,设置为永久的也会在这个时间过期，常量REALTIME_MAXDELTA 60*60*24*30控制
最大键长为250字节，大于该长度无法存储，常量KEY_MAX_LENGTH 250控制
单个item最大数据是1MB，超过1MB数据不予存储，常量POWER_BLOCK 1048576进行控制，
它是默认的slab大小
最大同时连接数是200，通过 conn_init()中的freetotal进行控制，最大软连接数是1024，通过settings.maxconns=1024 进行控制
跟空间占用相关的参数：settings.factor=1.25, settings.chunk_size=48, 影响slab的数据占用和步进方式
memcached是一种无阻塞的socket通信方式服务，基于libevent库，由于无阻塞通信，对内存读写速度非常之快。
memcached分服务器端和客户端，可以配置多个服务器端和客户端，应用于分布式的服务非常广泛。
memcached作为小规模的数据分布式平台是十分有效果的。
memcached是键值一一对应，key默认最大不能超过128个字节，value默认大小是1M，也就是一个slabs，如果要存2M的值（连续的），不能用两个slabs，因为两个slabs不是连续的，无法在内存中存储，故需要修改slabs的大小，多个key和value进行存储时，即使这个slabs没有利用完，那么也不会存放别的数据。
Memcache的分布式介绍
memcached虽然称为“分布式”缓存服务器，但服务器端并没有“分布式”功能。服务器端仅包括内存存储功能，其实现非常简单。至于memcached的分布式，则是完全由客户端程序库实现的。这种分布式是memcached的最大特点。
如何理解Memcached的分布式
这里多次使用了“分布式”这个词，但并未做详细解释。 现在开始简单地介绍一下其原理，各个客户端的实现基本相同。
下面假设memcached服务器有node1～node3三台， 应用程序要保存键名为“tokyo”“kanagawa”“chiba”“saitama”“gunma” 的数据。
图1 分布式简介：准备
首先向memcached中添加“tokyo”。将“tokyo”传给客户端程序库后，客户端实现的算法就会根据“键”来决定保存数据的memcached服务器。服务器选定后，即命令它保存“tokyo”及其值。
图2 分布式简介：添加时
同样，“kanagawa”“chiba”“saitama”“gunma”都是先选择服务器再保存。
接下来获取保存的数据。获取时也要将要获取的键“tokyo”传递给函数库。 函数库通过与数据保存时相同的算法，根据“键”选择服务器。 使用的算法相同，就能选中与保存时相同的服务器，然后发送get命令。 只要数据没有因为某些原因被删除，就能获得保存的值。
图3 分布式简介：获取时
这样，将不同的键保存到不同的服务器上，就实现了memcached的分布式。 memcached服务器增多后，键就会分散，即使一台memcached服务器发生故障
无法连接，也不会影响其他的缓存，系统依然能继续运行。
集群配置
由于Memcached服务器与服务器之间没有任何通讯，并且不进行任何数据复制备份，所以当任何服务器节点出现故障时，会出现单点故障，如果需要实现HA，则需要通过另外的方式来解决。
通过Magent缓存代理，防止单点现象，缓存代理也可以做备份，通过客户端连接到缓存代理服务器，缓存代理服务器连接缓存服务器，缓存代理服务器可以连接多台Memcached机器可以将每台Memcached机器进行数据同步。如果其中一台缓存服务器down机，系统依然可以继续工作，如果其中一台Memcached机器down掉，数据不会丢失并且可以保证数据的完整性。具体可以参考：http://code.google.com/p/memagent/
Memcache集群的实现
memcached尽管是“分布式”缓存服务器，但服务器端并没有分布式功能。各个memcached不会互相通信以共享信息。那么，怎样进行分布式呢？这完全取决于客户端的实现。
magent是一个memcached代理软件(memcached agent)，又叫memagent，其项目网址为：
https://github.com/wangmh/memagent，防止单点现象，缓存代理也可以做备份，通过客户端连接到缓存代理服务器，缓存代理服务器连接缓存服务器。
它提供的功能及特点有：
1、和每个memcache server保持多个长连接，效果是减少memcache server保持的连接数量及创建销毁连接的开销。不过，memcache本身就支持大并发连接，这个功能也就没什么特别的说道。
2、支持memcache的binary协议命令，实现请求的转发。
3、和memcache一样，基于libevent的事件驱动来处理IO。
4、支持ketama 的一致性hash算法。
5、支持memcache backup集群，当memcache集群有机器挂了，memagent会将get请求转向memcache backup集群。这个功能对于cache的稳定性要求高的场景下会有用武之地。
就提供的功能而言，memagent是个很简单的东西。对于较大的memcache集群，可以考虑搭一套memagent作为proxy使用。
magent的hash算法
magent采用的是:Consistent Hashing原理,Consistent Hashing如下所示：首先求出memcached服务器（节点）的哈希值， 并将其配置到0～232的圆（continuum）上。 然后用同样的方法求出存储数据的键的哈希值，并映射到圆上。 然后从数据映射到的位置开始顺时针查找，将数据保存到找到的第一个服务器上。 如果超过232仍然找不到服务器，就会保存到第一台memcached服务器上。
从上图的状态中添加一台memcached服务器。余数分布式算法由于保存键的服务器会发生巨大变化 而影响缓存的命中率，但Consistent Hashing中，只有在continuum上增加服务器的地点逆时针方向的第一台服务器上的键会受到影响。
Linux下的Memcache集群环境搭建
环境：CentOS release 6.5
搭建memcached集群环境，先要安装gcc
# yum -y install gcc
如果出现如下错误：
Error: Package: glibc-headers-2.12-1.132.el6.x86_64 (base)
Requires: kernel-headers >= 2.2.1
Error: Package: glibc-headers-2.12-1.132.el6.x86_64 (base)
Requires: kernel-headers
You could try using --skip-broken to work around the problem
You could try running: rpm -Va --nofiles --nodigest
解决方法：修改文件
vi /etc/yum.conf
将
exclude=kernel*
前加注释即可解决，此参数的意思是排除安装或更新kernel开头的软件，而我们安装gcc需要依赖kernel相关的软件glibc-headers-2.12-1.80.el6_3.5.x86_64
在root目录下创建soft目录
# cd /root/
# mkdir soft
安装libevent
检查是否安装了libevent软件
# rpm -qa|grep libevent
编译安装libevent
# cd /root/soft/ # wget http://github.com/downloads/libevent/libevent/libevent-2.0.21-stable.tar.gz # tar -zxvf libevent-2.0.21-stable.tar.gz # cd libevent-2.0.21-stable # ./configure --prefix=/usr # make && make install # cd ../ 测试是否安装成功： # ls -al /usr/lib | grep libevent
yum安装libevent
也可以用yum直接安装libevent
yum install libevent libevent-devel
编译安装Memcached
# cd /root/soft/ # wget http://memcached.googlecode.com/files/memcached-1.4.15.tar.gz # tar -zxvf memcached-1.4.15.tar.gz # cd memcached-1.4.15/ # ./configure --with-libevent=/usr # make && make install # cd ../ 测试是否安装成功： # ls -al /usr/local/bin/mem* 或启动一个memcached进程 # memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.151 -p 11211 查看是否启动成功了 # ps aux|grep memcached 显示两行 root，则说明安装成功了，如下所示： root 11952 0.0 0.0 331112 1104 Ssl 15:09 0:00 memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.151 -p 11211 root 11959 0.0 0.0 103240 796 pts/1 S+ 15:09 0:00 grep memcached
编译安装magent
编译安装magent-0.6到/usr/local/下（推荐安装magent-0.5稳定版本，因为测试发现magent-0.6虽是最新版本，但是还存在问题，不稳定，第二次访问magent始终会堵塞在那里，只能set一个值。测试了magent-0.5是稳定版本，没有出现只能set一个值的现象，遂推荐安装magent-0.5版本，不过此问题也可以通过修改源码的方式来解决，解决方案参考（重点参考第8楼）：https://code.google.com/p/memagent/issues/detail?id=4#makechanges ）
cd /usr/local mkdir magent cd magent/ wget http://memagent.googlecode.com/files/magent-0.6.tar.gz 解压的文件中ketama.* 是一致性hash的实现 tar -zxvf magent-0.6.tar.gz vi ketama.h 在开头加入 #ifndef SSIZE_MAX # define SSIZE_MAX 32767 #endif ############magent-0.6版本修改内容start############ vi Makefile （magent-0.6版本） LIBS = /usr/lib64/libevent.a /usr/lib64/libm.a 改为 LIBS = -lrt /usr/lib64/libevent.a /usr/lib64/libm.a CFLAGS = -Wall -g -O2 -I/usr/local/include $(M64) 改为 CFLAGS = -lrt -Wall -g -O2 -I/usr/local/include $(M64) ############magent-0.6版本修改内容end############## ############magent-0.5版本修改内容start############ vi Makefile （magent-0.5版本） CFLAGS = -Wall -O2 -g 改为 CFLAGS = -lrt -Wall -O2 -g sed -i "s#LIBS = -levent#LIBS = -levent -lm#g" Makefile ############magent-0.5版本修改内容end############## cp /usr/lib/libevent.a /usr/lib64 ln -s /usr/lib64/libm.so /usr/lib64/libm.a /sbin/ldconfig make cp magent /usr/bin/magent cd ../ 测试magent是否安装成功： 1.启动一个magent进程 magent -u root -n 51200 -l 192.168.1.151 -p 12000 -s 192.168.1.151:11211 2.查看是否启动成功了 ps aux|grep magent
显示两行 root，则说明安装成功了，如下所示：
root 11720 0.0 0.0 10972 588 Ss 13:51 0:00 magent -u root -n 51200 -l 192.168.1.151 -p 12000 -s 192.168.1.151:11211 -s 192.168.1.151:11212 -b 192.168.1.151:11213
root 11974 0.0 0.0 103240 792 pts/1 R+ 15:12 0:00 grep magent[/code]
注： 之前的安装过程中，我总是只显示一行：root 11974 0.0 0.0 103240 792 pts/1 R+ 15:12 0:00 grep magent，但是执行magent命令又不报错，可是查看magent进程，老是没有，老是启动不起来，其实还是magent没有安装成功，所以这边必须要看到两行，才能说明启动成功。
安装可能会出错，可以到该地址看看：http://ruancl.blog.51cto.com/2699729/850951
其它参考地址：http://blog.csdn.net/laosubitu/article/details/22198613
magent工作方式
1.get操作，先到普通mem上读取；如果失败，再到备份mem上读取(即服务器失效会导致两次读，不过只是特殊情况下的处理，可以接受)
2.如果一次get多个key的值，会逐个执行1中的步骤
3.delete,incr,decr,add,set,replace,prepend,append,cas，同时操作{普通mem,备份mem}
* 写操作：先操作备份men，再操作普通mem
* 不关联两者之间操作的成功/失败
4.client从magent上断开，不影响magent保持与集群server的链接
5.建议：client和magent部署在一起，client通过127.0.0.1访问magent时，效率会更高
-------------
magent命令参数
-h this message
-u uid
-g gid
-p port, default is 11211. (0 to disable tcp support)
-s ip:port, set memcached server ip and port
-b ip:port, set backup memcached server ip and port
-l ip, local bind ip address, default is 0.0.0.0
-n number, set max connections, default is 4096
-D don't go to background
-k use ketama key allocation algorithm
-f file, unix socket path to listen on. default is off
-i number, max keep alive connections for one memcached server, default is 20
-v verbose
准备测试工具
接着就是进行测试学习了，首先确保telnet服务安装了
查看telnet客户端是否安装：
# rpm -q telnet
若无安装，则执行：
# yum -y install telnet
查看telnet服务端是否安装：
# rpm -q telnet-server
若无安装，则执行：
# yum -y install telnet-server
测试流程
参照：http://blog.s135.com/post/393/ 其中使用的是magent-0.5
我尝试了0.5和最新的0.6，但里面提到的重启后的” 由于这两台Memcached重启后无数据，因此magent取得的将是空值，尽管11213端口的Memcached还有数据（此问题尚待改进）“，仍然存在
PHP+Memcache实现分布式
我们PHP的PECL中的Memcache扩展能够有效的解决Memcache的分布式问题，主要的接口就是 addServer() 函数，具体关于addServer()函数的实现可以参考该扩展源代码。那么现在就存在第二个问题，就是说无法同步数据，可以理解为MySQL中Master/Slave的机制，就是说如果我们有多台的Memcache服务器，使用addServer函数的话，每个服务器存储的数据都是唯一的，也就是说每个memcached服务器上存储的数据不是统一的，而是各自保存了不通的数据。
配置使用memcache存储session数据
session.save_handler = memcache session.save_path ="tcp://127.0.0.1:11211"
注意：如果使用的是php的memcached扩展（注意不是memchache扩展）。
按照网上的资料配置php.ini
session.save_handler=memcached session.save_path="tcp://127.0.0.1:11211"
会发现报错
Warning: Unknown: Failed to write session data (memcached). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (tcp://127.0.0.1:11211) in Unknown on line 0
解决方案是把tcp://去掉。经测试，用memcache（不带d）扩展，去掉tcp://后也能正常连接。测试中还发现用memcached扩展时，通过session_id()做为key获取缓存内容始终是空值，但用memcache扩展却是正常，一旦通过memcache扩展设置session后，再通过memcached获取session_id()做为key获取缓存内容就能正常输出，由些我猜测memcached设置不了session_id（此猜测在后面的测试中发现并非如此，而是memcached生成的key为session_id的，自动在前面加了'memc.sess.key.'前缀），但获取值却是正常的。不知道是我配置过程中出错还是什么原因，目前尚未解决这个问题。
其它发现：
1、memcache + magent 不支持session，但支持其它变量的存取
2、memcached + magent 支持session，但是不能通过key为session_id()获取session_id内容，要加上'memc.sess.key.'前缀才可以获取session_id的内容
3、memcache和memcached 不加magent都支持session，但是memcache可通过key为session_id()获取session_id内容，而memcached则不能，memcached的key要加上'memc.sess.key.'前缀才可以获取session_id的内容，由此可知memcache和memcached保存key为session_id()的方式不一样。
参考地址：
http://www.oschina.net/question/191760_88446
http://cubstag.blog.163.com/blog/static/139826788201072351259638/
session.save_handler=memcached session.save_path="127.0.0.1:11211"
tcp://开头的是memcache扩展的写法，memchached扩展不需要。
参考地址：http://leo108.com/pid-1900.asp
或者某个目录下的 .htaccess ：
php_value session.save_handler"memcache" php_value session.save_path "tcp://127.0.0.1:11211"
再或者在某个一个应用中：
ini_set("session.save_handler","memcache");
ini_set("session.save_path","tcp://127.0.0.1:11211");
使用多个 memcached server 时用逗号","隔开，并且和Memcache::addServer() 文档中说明的一样，可以带额外的参数"persistent"、"weight"、"timeout"、"retry_interval"等等，类似这样的："tcp://host1:port1?persistent=1&weight=2,tcp://host2:port2"。
Memcache存取session测试
<!--?php <br ?-->session_start();
if (!isset($_SESSION['TEST'])) {
$_SESSION['TEST'] = time();
}
$_SESSION['TEST3'] = time();
print $_SESSION['TEST'];
print "
";
print $_SESSION['TEST3'];
print "
";
print session_id();
?>
从memcache中取回session数据
<!--?php $memcache = memcache_connect('localhost',11211); var_dump($memcache--->get('19216821213c65cedec65b0883238c278eeb573e077'));
?>
会有看到
string(37)"TEST|i:1177556731;TEST3|i:1177556881;"
这样的输出，证明 session 正常工作
用 memcache 来存储 session 在读写速度上会比 files 时快很多，而且在多个服务器需要共用 session 时会比较方便，将这些服务器都配置成使用同一组 memcached 服务器就可以，减少了额外的工作量。缺点是 session 数据都保存在 memory 中，持久化方面有所欠缺，但对 session 数据来说也不是很大的问题。
另外，WS Memcached Session Handler for PHP 提供一种用session_set_save_handler 来利用 memcached 的方法。
memcached 与 magent组合搭建方案示例
magent与memcached 是可以混搭的，不必死板的一个magent s-memcached s-memcached b-memcached
上图此模型已经能够很好的解决一个节点，一组服务器的缓存数据服务，但是如果在北方网通架设了一组服务器，同时在南方电信又架设了另外一组服务器，那么这两组相对独立的节点之间如何做到数据的同步与共享，基于magent与memcached的解决方案如下：
需要注意的是，两组magent的配置最好完全一致，比如：
北方的magent配置为：magent s-memcached1 s-memcached2 b-memcached3
那么南方的magent配置也为：magent s-memcached1 s-memcached2 b-memcached3
其顺序都是一致的，因为magent在分配key到memcached上时只是简单的使用散列余数算法。（这是网上部分文章的说法，但根据相关资料，我觉得此处的算法应该是Consistent Hashing算法（http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/5279393），因此我认为跟配置顺序没有关系）
当然如果你够懒，那么你可以直接连接备份magent，因为所有的数据上面都有。
有个特别要注意的地方是：
1.其中一台Memcached死掉，从magent取数据，数据会从备份的Memcached取出，保证用户不受影响.
2.Memcached重启复活，由于这两台Memcached重启后无数据，因此magent取得的将是空值，尽管备份Memcached还有数据。可采用定时维护服务器，恢复memcached。
3.如果Memcached死掉,备份机同时死掉，那么只能说明你够倒霉，此时此刻你或许能见到上帝。
缓存与DB的同步
比较保险的做法是：查询的时候从缓存中取，add、updae、delete的时候同时操作缓存与DB。
当然你也可以定时同步缓存与DB的数据，个人认为不同的业务应该有不同的选择！
我在实际的应用中是同时使用这两种方式，比如用户个人信息之类的内容，就用定时同步的方式
缓存集群的形成历程
缓存集群不是天生就有的，只有应用场景的发展才会引发对集群的需要。
STEP1：无缓存--->STEP2：单机memcached--->STEP3：memcached集群+请求端分片--->STEP4：memcached集群+单台代理--->STEP5：memcached集群+代理集群--->再以后，就没有以后了
1~3阶段都是很轻松的(很多业务能到3阶段已经是规模不小，值得庆幸了)；
4阶段后期就会遇到各种压力，要考虑memcached单台失效对后端(很可能是DB或其他持久化存储)突发压力的影响;magent的备份服务器是方法之一，但具体的备份方案需要琢磨，简单的2倍存储代价不小；5阶段要考虑集群+集群的失效，需要引入DNS/名字服务等更低层的网络措施；
经验技巧
最后提出两个使用Memcache的小技巧，第一个是如果是一个有效分布式存储的数据，key的取名是很有学问的，这个可以按照项目需要去做，但是key值不要太长，不会冲突就行。第二个就是每个保存在memcache中的数据不要超过1MB。第三个就是开启一个Memcache进程设置内存不要太多也不要太少，按照自己合适设置就行，尽量最大程度提高对硬件的使用，同样可以采取在一台服务器上开启多个memcached来分担一个memcached并发链接的压力。更多技巧在实际使用长慢慢去总结发现，会发现其实memcahe虽然简单，但是很好用。
magent能够消除单点故障问题，但是不能实现负载均衡。如果要实现负载均衡的话，可能还要再研究一下其他工具。
参考资料
Memcached的代理服务器软件：magent使用小记：http://blog.s135.com/post/393/
一致性hash算法 - consistent hashing：http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/5279393
memcached全面剖析--4. memcached的分布式算法：http://blog.charlee.li/memcached-004/
memcache proxy之memagent介绍分析：http://www.kafka0102.com/2010/01/9.html
Memcached代理软件magent安装小结：http://www.elesos.com/index.php?title=Memcached%E4%BB%A3%E7%90%86%E8%BD%AF%E4%BB%B6magent%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%B0%8F%E7%BB%93
memcached 和它的代理：http://my.oschina.net/kakablue/blog/187270
Memcached内存分析、调优、集群：http://wenku.baidu.com/view/23821cebe009581b6bd9ebc2.html
Linux下安装搭建Memcached集群环境：http://tim-fly.iteye.com/blog/1756936
Memcached 集群架构方面的问题：http://kb.cnblogs.com/page/69074/
Memagent 负载均衡配置.pptx：http://www.open-open.com/doc/view/97ce1f7d85b7425c9c5bcc09a6bb0b39
0 条评论。