nginx+memcached
nginx的memcached_module模块可以直接从memcached服务器中读取内容后输出，后续的请求不再经过应用程序处理，如php-fpm、django，大大的提升动态页面的速度。nginx只负责从memcached服务器中读取数据，要往memcached写入数据还得需要后台的应用程序来完成，主动的将要缓存的页面缓存到memcached中，可以通过404重定向到后端去处理的。
整个请求的用户通过上图可得做，nginx可以先从memcached缓存先获取数据，，但缓存没有命中的时候rewrite到去请求去获取资源并缓存到memcached。
memcached
在memcached内存分配之前，先说下linux内存管理管理中用到的两种避免内存碎片的机制。
Buddy system
伙伴系统避免内存外的碎片，linux内核分配内存的方式是按照页框（默认4k大小）进行的，由于页框大小是4k，而很多信息打开需要用到几个页框，外碎片就是指内核想找一个大页框来存储某些信息时都无法找到，而buddy system就是会自动将相邻的页框合并成连续的大空间的一种机制。Slab allocator
slab分配器避免内存内的碎片，linux内核分配内存的方式是按照页框(默认4k大小)进行的，由于页框大小是4k，而在linux系统中很多信息打开时都不需要用到一个页框，如inode的描述信息，slab allocator的基本原理是按照预先固定的大小，将页框分配成特定结构存储大小数据而不销毁页框而是重复使用，随时申请随时使用，解决内存内的碎片问题。
memcached内存分配机制
memcached默认采用slab allocator的机制分配、管理内存。memcached解决的最大的一个问题就是内存多次读取时内存碎片问题，memcached启动进程的时候就按照预先设定好的大小(默认64m)，在内存开辟出一段连续的内存空间，之后再将这段内存分成不同的片段。就是预先将memcached分配的内存划分成一系列slab，每个slab只负责一定范围内的数据存储，其实就是在slab这个空间内把内存分成尺寸相同的chunk，如下图：
memcached分配内存是在总大小64M(默认)中分成一组组的slab，每一个slab有特定的大小的chunk存储单元。比如上图第一个slab内存存放的都是88字节的存储单元，第二个是112字节，从此类推，一直把64M内存分配完。memcached默认情况下下一个slab的最大值是前一个的1.25倍(增长因子)，但是每个slab之间的增长因子是管理员在启动memcached时可以设定的。
由上可知，memcached中的chunk是用来真正的存储数据的，而slab是用来管理一组特定大小的chunk的组，对于chunk来说，最小可以到48字节，最大默认1m，那么memcached是如何存储数据的，每个slab只储存只储存大于其上一个slab chunk的大小其上一个slab chunk的大小并小于或者等于自己最大的chunk的数据。比如chunk size是144byte，而储存的数据只有120byte，剩下的24byte就被浪费了。
memcached会优先使用已超时的记录的空间，但即使如此，也会发生追加新记录时空间不足的情况， 此时就要使用名为Least Recently Used（LRU）机制来分配空间。 顾名思义，这是删除“最近最少使用”的记录的机制。 因此，当memcached的内存空间不足时（无法从slab class 获取到新的空间时），就从最近未被使用的记录中搜索，并将其空间分配给新的记录。 从缓存的实用角度来看，该模型十分理想。不过，有些情况下LRU机制反倒会造成麻烦。memcached启动时通过“-M”参数可以禁止LRU。
memcached常用的选项
- -l [ip_addr] :指定进程监听的地址
- -d：以服务模式运行
- -u [username]: 以指定的用户身份运行memcached进程
- -m [num]: 用户缓存数据的最大内存空间，单位为mb，默认为64mb
- -c [num]: 用于支持最大的并发连接数，默认为1024
- -p [num]: 指定监听的tcp端口，默认为11211:
- -U [num]: 指定监听的udp，默认为11211，0表示关闭udp端口
- -t [threads]: 用于处理入站请求的最大线程数，仅在memcached编译时开启了支持线程才有效
- -f [factor]: 设定slab allocator定义预先分配内存空间大小固定的块时使用的增长因子
- -n 指定最小的slab chunk大小，单位字节
- -M; 当内存空间不够时返回错误信息，而不是按LRU算法利用空间
- -S:启用sasl
1 | ~]# memcached -u nobody -d -m 1024 -vv |
2 | slab class 1: chunk size 96 perslab 10922 |
3 | slab class 3: chunk size 152 perslab 6898 |
4 | slab class 4: chunk size 192 perslab 5461 |
5 | slab class 5: chunk size 240 perslab 4369 |
6 | slab class 6: chunk size 304 perslab 3449 |
7 | slab class 7: chunk size 384 perslab 2730 |
8 | slab class 8: chunk size 480 perslab 2184 |
9 | slab class 9: chunk size 600 perslab 1747 |
10 | slab class 10: chunk size 752 perslab 1394 |
11 | slab class 11: chunk size 944 perslab 1110 |
12 | slab class 12: chunk size 1184 perslab 885 |
13 | ... |
memcached常用的命令：
- 统计类
stats；stats items - 存储类命令
set；add；replace；append；prepend
set key flag timeout datasize - 获取数据类
get；delete；incr；decr - 清空
flush_all
1 | ~]# telnet 127.0.0.1 11211 |
2 | stats |
3 | STAT pid 27323 |
4 | STAT uptime 153 |
5 | STAT time 1495641161 |
6 | STAT version 1.4.15 |
7 | STAT libevent 2.0.21-stable |
8 | STAT pointer_size 64 |
9 | STAT rusage_user 0.000000 |
10 | STAT rusage_system 0.013679 |
11 | STAT curr_connections 10 |
12 | STAT total_connections 11 |
13 | STAT connection_structures 11 |
14 | STAT reserved_fds 20 |
15 | STAT cmd_get 0 |
16 | STAT cmd_set 0 |
17 | STAT cmd_flush 0 |
18 | STAT cmd_touch 0 |
19 | STAT get_hits 0 |
20 | STAT get_misses 0 |
21 | STAT delete_misses 0 |
22 | STAT delete_hits 0 |
23 | STAT incr_misses 0 |
24 | STAT incr_hits 0 |
25 | STAT decr_misses 0 |
26 | STAT decr_hits 0 |
27 | STAT cas_misses 0 |
28 | STAT cas_hits 0 |
29 | STAT cas_badval 0 |
30 | STAT touch_hits 0 |
31 | STAT touch_misses 0 |
32 | STAT auth_cmds 0 |
33 | STAT auth_errors 0 |
34 | STAT bytes_read 9 |
35 | STAT bytes_written 7 |
36 | STAT limit_maxbytes 1073741824 |
37 | STAT accepting_conns 1 |
38 | STAT listen_disabled_num 0 |
39 | STAT threads 4 |
40 | STAT conn_yields 0 |
41 | STAT hash_power_level 16 |
42 | STAT hash_bytes 524288 |
43 | STAT hash_is_expanding 0 |
44 | STAT bytes 0 |
45 | STAT curr_items 0 |
46 | STAT total_items 0 |
47 | STAT expired_unfetched 0 |
48 | STAT evicted_unfetched 0 |
49 | STAT evictions 0 |
50 | STAT reclaimed 0 |
51 | END |
52 | |
53 | set first 0 30 11 |
54 | hello world |
55 | STORED |
56 | |
57 | get first |
58 | VALUE first 0 11 |
59 | hello world |
60 | END |
61 | |
62 | add a 0 300 1 |
63 | 1 |
64 | STORED |
65 | |
66 | incr a 10 |
67 | 11 |
68 | |
69 | stats items |
70 | STAT items:1:number 2 |
71 | STAT items:1:age 319 |
72 | STAT items:1:evicted 0 |
73 | STAT items:1:evicted_nonzero 0 |
74 | STAT items:1:evicted_time 0 |
75 | STAT items:1:outofmemory 0 |
76 | STAT items:1:tailrepairs 0 |
77 | STAT items:1:reclaimed 1 |
78 | STAT items:1:expired_unfetched 0 |
79 | STAT items:1:evicted_unfetched 0 |
80 | END |
nginx+memcached
1 | server { |
2 | |
3 | listen 8080; |
4 | server_name cache.jusene.me; |
5 | index index.html index.html index.php; |
6 | root /data/www/public; |
7 | |
8 | location / { |
9 | set $memcached_key $uri; |
10 | add_header X-mem-key $memcached_key; |
11 | memcached_pass 127.0.0.1:11211; |
12 | default_type text/html; |
13 | error_page 404 502 504 = @fallback; |
14 | } |
15 | |
16 | location @fallback { |
17 | proxy_pass 127.0.0.1:80; |
18 | } |
19 | } |
php共享会话
一、配置php将会话保存至memcached中
编辑php.ini文件，确保如下两个参数的值分别如下所示：
session.save_handler = memcached
session.save_path = “tcp://127.0.0.1:11211?persistent=1&weight=1&timeout=1&retry_interval=15”
二、测试
新建php页面setsess.php，为客户端设置启用session：
1 | <?php |
2 | session_start(); |
3 | if (!isset($_SESSION['www.jusene.com'])) { |
4 | $_SESSION['www.jusene.com'] = time(); |
5 | } |
6 | print $_SESSION['www.jusene.com']; |
7 | print "<br><br>"; |
8 | print "Session ID: " . session_id(); |
9 | ?> |
新建php页面showsess.php，获取当前用户的会话ID：
1 | <?php |
2 | session_start(); |
3 | $memcache_obj = new Memcache; |
4 | $memcache_obj->connect('127.0.0.1', 11211); |
5 | $mysess=session_id(); |
6 | var_dump($memcache_obj->get($mysess)); |
7 | $memcache_obj->close(); |
8 | ?> |