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Memcache是danga.com的一個項目,最早是為 LiveJournal 服務的,目前全世界不少人使用這個緩存項目來構建自己大負載的網(wǎng)站,來分擔數(shù)據(jù)庫的壓力。它可以應對任意多個連接,使用非阻塞的網(wǎng)絡IO。由于它的工作機制是在內(nèi)存中開辟一塊空間,然后建立一個HashTable,Memcached自管理這些HashTable。Memcache官方網(wǎng)站: key value: This is first valueGet key value: This is replace valueGet key value: Array ( [] => aaa [] => bbb [] => ccc [] => ddd )Get key value:Get key value:
程序代碼分析
初始化一個Memcache的對象:$mem = new Memcache;連接到我們的Memcache服務器端,第一個參數(shù)是服務器的IP地址,也可以是主機名,第二個參數(shù)是Memcache的開放的端口:$mem->connect("..0.", );
保存一個數(shù)據(jù)到Memcache服務器上,第一個參數(shù)是數(shù)據(jù)的key,用來定位一個數(shù)據(jù),第二個參數(shù)是需要保存的數(shù)據(jù)內(nèi)容,這里是一個字符串,第三個參數(shù)是一個標記,一般設置為0或者MEMCACHE_COMPRESSED就行了,第四個參數(shù)是數(shù)據(jù)的有效期,就是說數(shù)據(jù)在這個時間內(nèi)是有效的,如果過去這個時間,那么會被Memcache服務器端清除掉這個數(shù)據(jù),單位是秒,如果設置為0,則是永遠有效,我們這里設置了,就是一分鐘有效時間:$mem->set(‘key1‘, ‘This is first value', 0, );
從Memcache服務器端獲取一條數(shù)據(jù),它只有一個參數(shù),就是需要獲取數(shù)據(jù)的key,我們這里是上一步設置的key1,現(xiàn)在獲取這個數(shù)據(jù)后輸出輸出:
現(xiàn)在是使用replace方法來替換掉上面key1的值,replace方法的參數(shù)跟set是一樣的,不過第一個參數(shù)key1是必須是要替換數(shù)據(jù)內(nèi)容的key,最后輸出了:
同樣的,Memcache也是可以保存數(shù)組的,下面是在Memcache上面保存了一個數(shù)組,然后獲取回來并輸出:
現(xiàn)在刪除一個數(shù)據(jù),使用delte接口,參數(shù)就是一個key,然后就能夠把Memcache服務器這個key的數(shù)據(jù)刪除,最后輸出的時候沒有結果:
最后我們把所有的保存在Memcache服務器上的數(shù)據(jù)都清除,會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)都沒有了,最后輸出key2的數(shù)據(jù)為空,最后關閉連接:
Memcache的使用
使用Memcache的網(wǎng)站一般流量都是比較大的,為了緩解數(shù)據(jù)庫的壓力,讓Memcache作為一個緩存區(qū)域,把部分信息保存在內(nèi)存中,在前端能夠迅速的進行存取。那么一般的焦點就是集中在如何分擔數(shù)據(jù)庫壓力和進行分布式,畢竟單臺Memcache的內(nèi)存容量的有限的。我這里簡單提出我的個人看法,未經(jīng)實踐,權當參考。
分布式應用
Memcache本來支持分布式,我們客戶端稍加改造,更好的支持。我們的key可以適當進行有規(guī)律的封裝,比如以user為主的網(wǎng)站來說,每個用戶都有User ID,那么可以按照固定的ID來進行提取和存取,比如1開頭的用戶保存在第一臺Memcache服務器上,以2開頭的用戶的數(shù)據(jù)保存在第二胎Mecache服務器上,存取數(shù)據(jù)都先按照User ID來進行相應的轉(zhuǎn)換和存取。
但是這個有缺點,就是需要對User ID進行判斷,如果業(yè)務不一致,或者其他類型的應用,可能不是那么合適,那么可以根據(jù)自己的實際業(yè)務來進行考慮,或者去想更合適的方法。
減少數(shù)據(jù)庫壓力
這個算是比較重要的,所有的數(shù)據(jù)基本上都是保存在數(shù)據(jù)庫當中的,每次頻繁的存取數(shù)據(jù)庫,導致數(shù)據(jù)庫性能極具下降,無法同時服務更多的用戶,比如MySQL,特別頻繁的鎖表,那么讓Memcache來分擔數(shù)據(jù)庫的壓力吧。我們需要一種改動比較小,并且能夠不會大規(guī)模改變前端的方式來進行改變目前的架構。
我考慮的一種簡單方法:
后端的數(shù)據(jù)庫操作模塊,把所有的Select操作提取出來(update/delete/insert不管),然后把對應的SQL進行相應的hash算法計算得出一個hash數(shù)據(jù)key(比如MD5或者SHA),然后把這個key去Memcache中查找數(shù)據(jù),如果這個數(shù)據(jù)不存在,說明還沒寫入到緩存中,那么從數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)提取出來,一個是數(shù)組類格式,然后把數(shù)據(jù)在set到Memcache中,key就是這個SQL的hash值,然后相應的設置一個失效時間,比如一個小時,那么一個小時中的數(shù)據(jù)都是從緩存中提取的,有效減少數(shù)據(jù)庫的壓力。缺點是數(shù)據(jù)不實時,當數(shù)據(jù)做了修改以后,無法實時到前端顯示,并且還有可能對內(nèi)存占用比較大,畢竟每次select出來的數(shù)據(jù)數(shù)量可能比較巨大,這個是需要考慮的因素。
Memcache的安全
我們上面的Memcache服務器端都是直接通過客戶端連接后直接操作,沒有任何的驗證過程,這樣如果服務器是直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)上的話是比較危險,輕則數(shù)據(jù)泄露被其他無關人員查看,重則服務器被入侵,因為Mecache是以root權限運行的,況且里面可能存在一些我們未知的bug或者是緩沖區(qū)溢出的情況,這些都是我們未知的,所以危險性是可以預見的。為了安全起見,我做兩點建議,能夠稍微的防止黑客的入侵或者數(shù)據(jù)的泄露。
內(nèi)網(wǎng)訪問
最好把兩臺服務器之間的訪問是內(nèi)網(wǎng)形態(tài)的,一般是Web服務器跟Memcache服務器之間。普遍的服務器都是有兩塊網(wǎng)卡,一塊指向互聯(lián)網(wǎng),一塊指向內(nèi)網(wǎng),那么就讓Web服務器通過內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)卡來訪問Memcache服務器,我們Memcache的服務器上啟動的時候就監(jiān)聽內(nèi)網(wǎng)的IP地址和端口,內(nèi)網(wǎng)間的訪問能夠有效阻止其他非法的訪問。
# memcached -d -m -u root -l ..0. -p -c -P /tmp/memcached.pid
Memcache服務器端設置監(jiān)聽通過內(nèi)網(wǎng)的..0.的ip的端口,占用MB內(nèi)存,并且允許最大個并發(fā)連接。
設置防火墻
防火墻是簡單有效的方式,如果卻是兩臺服務器都是掛在網(wǎng)的,并且需要通過外網(wǎng)IP來訪問Memcache的話,那么可以考慮使用防火墻或者代理程序來過濾非法訪問。一般我們在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw來指定一些規(guī)則防止一些非法的訪問,比如我們可以設置只允許我們的Web服務器來訪問我們Memcache服務器,同時阻止其他的訪問。
# iptables -F# iptables -P INPUT DROP# iptables -A INPUT -p tcp -s ... ?dport -j ACCEPT# iptables -A INPUT -p udp -s ... ?dport -j ACCEPT
上面的iptables規(guī)則就是只允許..0.2這臺Web服務器對Memcache服務器的訪問,能夠有效的阻止一些非法訪問,相應的也可以增加一些其他的規(guī)則來加強安全性,這個可以根據(jù)自己的需要來做。
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