注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

阿飘的博客

十里平湖霜满天 寸寸青丝愁华年

 
 
 

日志

 
 

Memcache的使用与浅析  

2010-09-14 17:47:20|  分类: php |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

[ 测试代码 ]
现在我们开始一段测试代码:

<?php
//连接
$mem = new Memcache;
$mem->connect("192.168.0.200", 12000);

//保存数据
$mem->set('key1', 'This is first value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val ."<br>";

//替换数据
$mem->replace('key1', 'This is replace value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br>";

//保存数组
$arr = array('aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd');
$mem->set('key2', $arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br>";

//删除数据
$mem->delete('key1');
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br>";

//清除所有数据
$mem->flush();
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br>";

//关闭连接
$mem->close();
?>


如果正常的话,浏览器将输出:
Get key1 value: This is first value
Get key1 value: This is replace value
Get key2 value: Array ( [0] => aaa [1] => bbb [2] => ccc [3] => ddd )
Get key1 value:
Get key2 value:


[ 程序分析 ]

初始化一个Memcache的对象:
$mem = new Memcache;

连接到我们的Memcache服务器端,第一个参数是服务器的IP地址,也可以是主机名,第二个参数是Memcache的开放的端口:
$mem->connect("192.168.0.200", 12000);

保存一个数据到Memcache服务器上,第一个参数是数据的key,用来定位一个数据,第二个参数是需要保存的数据内容,这里是一个字符串,第三 个参数是一个标记,一般设置为0或者MEMCACHE_COMPRESSED就行了,第四个参数是数据的有效期,就是说数据在这个时间内是有效的,如果过 去这个时间,那么会被Memcache服务器端清除掉这个数据,单位是秒,如果设置为0,则是永远有效,我们这里设置了60,就是一分钟有效时间:
$mem->set('key1', 'This is first value', 0, 60);

从Memcache服务器端获取一条数据,它只有一个参数,就是需要获取数据的key,我们这里是上一步设置的key1,现在获取这个数据后输出输出:
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " .
$val;

现在是使用replace方法来替换掉上面key1的值,replace方法的参数跟set是一样的,不过第一个参数key1是必须是要替换数据内容的key,最后输出了:
$mem->replace('key1', 'This is replace value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val;

同样的,Memcache也是可以保存数组的,下面是在Memcache上面保存了一个数组,然后获取回来并输出
$arr = array('aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd');
$mem->set('key2', $arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get('key2');
print_r($val2);

现在删除一个数据,使用delte接口,参数就是一个key,然后就能够把Memcache服务器这个key的数据删除,最后输出的时候没有结果
$mem->delete('key1');
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val .
"<br>";

最后我们把所有的保存在Memcache服务器上的数据都清除,会发现数据都没有了,最后输出key2的数据为空,最后关闭连接
$mem->flush();
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo
"<br>";


【Memcache协议分析】

如果你不喜欢 php_memcache.dll 扩展或者服务器器目前不支持这个扩展,那么就可以考虑自己构建,需要构建Memcahe的客户端,要先了解Memcache协议的交互,这样才能开发自己的客户端,我这里就简单的分析以下Memcache的协议。
(更详细的协议内容请在Memcache服务器端的源码的 doc/protocol.txt 文件中,本文基本来源于此)

Memcache既支持TCP协议,也支持UDP协议,不过我们这里是以TCP协议的协议作为主要考虑对象,想了解UDP协议的过程,请参考 doc/protocol.txt 文件。

[ 错误指令]
Memcache的协议的错误部分主要是三个错误提示之提示指令:
普通错误信息,比如指令错误之类的
ERROR\r\n

客户端错误
CLIENT_ERROR <错误信息>\r\n

服务器端错误
SERVER_ERROR <错误信息>\r\n

[ 数据保存指令]
数据保存是基本的功能,就是客户端通过命令把数据返回过来,服务器端接收后进行处理。
指令格式:
<命令> <键> <标记> <有效期> <数据长度>\r\n

<命令> - command name
主要是三个储存数据的三个命令, set, add, replace
set 命令是保存一个叫做key的数据到服务器上
add 命令是添加一个数据到服务器,但是服务器必须这个key是不存在的,能够保证数据不会被覆盖
replace 命令是替换一个已经存在的数据,如果数据不存在,就是类似set功能

<键> - key
就是保存在服务器上唯一的一个表示符,必须是跟其他的key不冲突,否则会覆盖掉原来的数据,这个key是为了能够准确的存取一个数据项目

<标记> - flag
标记是一个16位的无符号整形数据,用来设置服务器端跟客户端一些交互的操作

<有效期> - expiration time
是数据在服务器上的有效期限,如果是0,则数据永远有效,单位是秒,Memcache服务器端会把一个数据的有效期设置为当前Unix时间+设置的有效时间

<数据长度> - bytes
数据的长度,block data 块数据的长度,一般在这个个长度结束以后下一行跟着block data数据内容,发送完数据以后,客户端一般等待服务器端的返回,服务器端的返回:

数据保存成功
STORED

数据保存失败,一般是因为服务器端这个数据key已经存在了
NOT_STORED


[ 数据提取命令]
从服务器端提取数据主要是使用get指令,格式是:
get <键>*

<键>* - key
key是是一个不为空的字符串组合,发送这个指令以后,等待服务器的返回。如果服务器端没有任何数据,则是返回:
END\r\n

证明没有不存在这个key,没有任何数据,如果存在数据,则返回指定格式:
VALUE <> <标记> <数据长度>\r\n
<数据块>

返回的数据是以VALUE开始的,后面跟着key和flags,以及数据长度,第二行跟着数据块。

<键> -key
是发送过来指令的key内容

<标记> - flags
是调用set指令保存数据时候的flags标记

<数据长度> - bytes
是保存数据时候定位的长度

<数据块> - data block
数据长度下一行就是提取的数据块内容

[ 数据删除指令]
数据删除指令也是比较简单的,使用get指令,格式是:
delete <键> <超时时间>

<键> - key
key是你希望在服务器上删除数据的key键

<超时时间> - timeout
按照秒为单位,这个是个可选项,如果你没有指定这个值,那么服务器上key数据将马上被删除,如果设置了这个值,那么数据将在超时时间后把数据清除,该项缺省值是0,就是马上被删除

删除数据后,服务器端会返回:
DELETED
删除数据成功
NOT_FOUND
这个key没有在服务器上找到

如果要删除所有服务器上的数据,可以使用flash_all指令,格式:
flush_all

这个指令执行后,服务器上所有缓存的数据都被删除,并且返回:
OK

这个指令一般不要轻易使,除非你却是想把所有数据都干掉,删除完以后可以无法恢复的。


[其他指令]
如果想了解当前Memcache服务器的状态和版本等信息,可以使用状态查询指令和版本查询指令。

如果想了解当前所有Memcache服务器运行的状态信息,可以使用stats指令,格式
stats
服务器将返回每行按照 STAT 开始的状态信息,包括20行,20项左右的信息,包括守护进程的pid、版本、保存的项目数量、内存占用、最大内存限制等等信息。

如果只是想获取部分项目的信息,可以指定参数,格式:
stats <参数>
这个指令将只返回指定参数的项目状态信息。

如果只是想单独了解当前版本信息,可以使用version指令,格式:
version
将返回以 VERSION 开头的版本信息

如果想结束当前连接,使用quit指令,格式:
quit

将断开当前连接

另外还有其他指令,包括incr, decr 等,我也不太了解作用,就不做介绍了,如果感兴趣,可以自己去研究。

【Memcache在中型网站的使用】

使用Memcache的网站一般流量都是比较大的,为了缓解数据库的压力,让Memcache作为一个缓存区域,把部分信息保存在内存中,在前端能 够迅速的进行存取。那么一般的焦点就是集中在如何分担数据库压力和进行分布式,毕竟单台Memcache的内存容量的有限的。我这里简单提出我的个人看 法,未经实践,权当参考。

[ 分布式应用]
Memcache本来支持分布式,我们客户端稍加改造,更好的支持。我们的key可以适当进行有规律的封装,比如以user为主的网站来说,每个用户都有 User ID,那么可以按照固定的ID来进行提取和存取,比如1开头的用户保存在第一台Memcache服务器上,以2开头的用户的数据保存在第二胎 Mecache服务器上,存取数据都先按照User ID来进行相应的转换和存取。

但是这个有缺点,就是需要对User ID进行判断,如果业务不一致,或者其他类型的应用,可能不是那么合适,那么可以根据自己的实际业务来进行考虑,或者去想更合适的方法。

[ 减少数据库压力]
这个算是比较重要的,所有的数据基本上都是保存在数据库当中的,每次频繁的存取数据库,导致数据库性能极具下降,无法同时服务更多的用户,比如 MySQL,特别频繁的锁表,那么让Memcache来分担数据库的压力吧。我们需要一种改动比较小,并且能够不会大规模改变前端的方式来进行改变目前的 架构。

我考虑的一种简单方法:
后端的数据库操作模块,把所有的Select操作提取出来(update/delete/insert不管),然后把对应的SQL进行相应的hash算法 计算得出一个hash数据key(比如MD5或者SHA),然后把这个key去Memcache中查找数据,如果这个数据不存在,说明还没写入到缓存中, 那么从数据库把数据提取出来,一个是数组类格式,然后把数据在set到Memcache中,key就是这个SQL的hash值,然后相应的设置一个失效时 间,比如一个小时,那么一个小时中的数据都是从缓存中提取的,有效减少数据库的压力。

缺点是数据不实时,当数据做了修改以后,无法实时到前端显示,并且还有可能对内存占用比较大,毕竟每次select出来的数据数量可能比较巨大,这个是需要考虑的因素。

上面只是我两点没有经过深思熟虑的简单想法,也许有用,那就最好了。

【Memcache的安全】

我们上面的Memcache服务器端都是直接通过客户端连接后直接操作,没有任何的验证过程,这样如果服务器是直接暴露在互联网上的话是比较危险, 轻则数据泄露被其他无关人员查看,重则服务器被入侵,因为Mecache是以root权限运行的,况且里面可能存在一些我们未知的bug或者是缓冲区溢出 的情况,这些都是我们未知的,所以危险性是可以预见的。

为了安全起见,我做两点建议,能够稍微的防止黑客的入侵或者数据的泄露。

[ 内网访问]
最好把两台服务器之间的访问是内网形态的,一般是Web服务器跟Memcache服务器之间。普遍的服务器都是有两块网卡,一块指向互联网,一块指向内 网,那么就让Web服务器通过内网的网卡来访问Memcache服务器,我们Memcache的服务器上启动的时候就监听内网的IP地址和端口,内网间的 访问能够有效阻止其他非法的访问。

# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid

Memcache服务器端设置监听通过内网的192.168.0.200的ip的11211端口,占用1024MB内存,并且允许最大1024个并发连接


[ 设置防火墙]
防火墙是简单有效的方式,如果却是两台服务器都是挂在网的,并且需要通过外网IP来访问Memcache的话,那么可以考虑使用防火墙或者代理程序来过滤非法访问。
一般我们在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw来指定一些规则防止一些非法的访问,比如我们可以设置只允许我们的Web服务器来访问我们Memcache服务器,同时阻止其他的访问。

# iptables -F
# iptables -P INPUT DROP
# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT

上面的iptables规则就是只允许192.168.0.2这台Web服务器对Memcache服务器的访问,能够有效的阻止一些非法访问,相应的也可以增加一些其他的规则来加强安全性,这个可以根据自己的需要来做。

  评论这张
 
阅读(1187)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017