聊聊缓存
Posted 爪哇架构之路
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了聊聊缓存相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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今天聊聊memcached，聊技术先聊原理。本质是一个网络服务，基于tcp/ip协议，实现技术是socket，编写语言是c/c++。利用了网络通信库libevent，封装了epoll、kqueue网络通信模型，提供高性能高并发大量连接和并发请求的处理能力。比如事件驱动，多路复用，多线程非阻塞的IO通信能力。客户端非常简单，通过telnet IP port即可远程连接服务端，使用命令即可读写缓存数据，统计命中率，查看运行状态等信息。客户端支持多语言版本，传输的内容协议是文本行，协议简单。服务端分配内存空间，缓存数据，纯基于内存，读写速度很快，除了来回网络耗时，存取缓存速度是很快的。属于单进程多线程模式。
服务端缓存结构，会把memcached进程启动时申请的内存分割为很多slab，每个slab分割为1M大小的page，每个page包含若干缓存块chunk。缓存key，value等信息通过计算分配到chunk，如果占不满，就会有空闲，内存碎片，利用率低。
缓存过期，设置缓存时，可以设置过期时间，服务端不会主动检测缓存项是否过期，也不会主动清理数据。而是在get缓存时检查过期没，清理占用的缓存空间。如果缓存超过了启动时-m设置的最大内存大小，会采用LRU算法淘汰最近最少命中使用的缓存数据，把快过期的缓存数据优先标记清理覆盖掉。提高内存使用效率。启动时可以使用-M禁用LRU淘汰算法。
服务端之间不通信，互相独立。那分布式集群客户端做分片处理。每个memcached进程存储一部分，分片缓存数据。mod取余不利于增加节点后命中率，采用一致性hash算法降低了扩缩节点后的缓存丢失率。
部署篇，分为Linux 版和Windows版，部署模式又分为单机单进程，单机多进程；部署宿主机分为物理机，虚拟机和容器；部署规模分为单节点部署和分布式集群部署。Linux部署先安装libevent组件，再下载源码编译安装memcached，请采用脚本启动进程。使用telnet客户端测试存取缓存等命令。
监控，运维篇：telnet后命令查看；进程监控及报警和重启；图形化监控php文件；zabbix监控memcached。
下一篇讲解memcached的高可用magent方案、replicated复制方案、codis/twemproxy代理集群方案。客户端高可用改造，memcached原子命令原理，分布式锁，分布式接口限次限流，分布式计数器，数据缓存等应用。多级缓存客户端，缓存常见3大问题及解决方案。扩展到全网络缓存，各种缓存技术，原理，cdn等，各种缓存组件和产品。
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