超简单的memcached集群搭建

Posted 2020-10-31

    Memcached虽然能够通过分布式缓存，实现其中memcached宕掉不会丢失全部缓存数据，但部分数据还是难逃一劫。    我们可以利用magent代理memcached实现主从备份来保证缓存数据完好无损，而且magent还可以作为从继续使用，单大体工作原理如下：

   1. magent每次写数据都会写到主memcached和从memcached上，并且向主从memcached写的算法一样;

   2. 当主memcached宕掉，magent会向从memcached中读取数据。

   3. 当主memcached恢复后，magent将重新向主memcached中读取数据；此时由于主memcached刚刚恢复，其中并无数据，因此导致部分数据无法读取，这也是magent的一大缺点。

   针对magent的缺点有几种想法：

     1. 在生产环境中主memcached宕掉的可能性非常小，大部分时间都是工作的；而从memcached只是在主memcached宕掉后才使用，因此从memcached分配的空间不可能和主memcached一样，这样无疑是在浪费宝贵的内存空间。

     2. 既然从memcached分配空间较小而随着存入的数据会越来越多，会导致缓存的数据不断被过期驱逐内存，因此在主memcached宕掉后，只能暂时起到缓解数据库压力的作用。

     3. 主memcached宕掉后，不宜直接将其启动，还是在数据库压力比较小的时候再启动吧，就当预热缓存，

       总结：我引入magent除了主从方面，还考虑到magent--magent实现memcached入口的负载均衡，也就是说读写请求按照一定的算法分配到magent入口上，既能达到高可用，还能起到负载均衡。

memcached集群架构图

magent1,magent2作为memcached的总入口，我们使用算法来实现负载均衡，分配读写请求，无论使用哪个入口分配到后端的memcached是一样的，因为他们分配memcached使用的都是同一个算法consistent-hash。

后端memcached1，memcached2,memcached3,memcached4多位4个主memcached

magent3作为从，同时也是从memcached的入口，其后端还有两个memcached5,memcached6;由magent3, memcached5,memcacched6共同组成从memcached

工作流程：

magent1，magent2接受写请求，将key分别写入mecached1-mecached4中，同时也将key写入从memcached上，也就是magent3上，magent3再分别写入mecached5，mecached6中；主和从都是用的同一个分配算法

magent1,magent2接受读请求，将分别向主memcached中进行读取，而不想从memcached中读取；

一旦mecached1-mecached4中有一个memcached宕掉，此时magent1和magent2将向从memcached，也就是magent3中读取数据，达到缓存数据不丢失的效果；

当主中的memcache恢复后，将再次加入主memcached中，此时magent1和magent2将不会向从memcached中读数据了，但是写仍正常进行；

 

1. 安装libevent

 

     memcached 依赖libevent库，在安装memcached之前检查下系统是否已安装libevent库，如果没有则需要先安装 libevent。

     libevent是一个事件触发的网络库，适用于windows、linux、bsd等多种平台，内部使用select、epoll、kqueue等系统调用管理事件机制

tar zxvf libevent-1.4.9-stable.tar.gz  
cd libevent-1.4.9-stable  
./configure --prefix=/usr/local/libevent
make
make install
cd ..

2. 安装memcached

tar zxvf memcached-1.2.8.tar.gz
cd memcached-1.2.8
./configure --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr/local/libevent
make && make install
cd ..
memcached -u root -d -m 200 -l 127.0.0.1 -p 11211 -P /var/run/memcached.pid

如果启动的时候报错：

 /usr/local/memcached/bin/memcached: error while loading shared libraries: libevent-2.0.so.5: cannot open shared object file: No such file or directory

需要修改：

ln -s /usr/local/libevent/lib/libevent-2.0.so.5 /lib64/libevent-2.0.so.5

3. 安装magent

mkdir magent  
cp magent-0.5.tar.gz magent  
cd magent  
tar zxvf magent-0.5.tar.gz
#vim ketama.h   
在开头加入  
ifndef SSIZE_MAX  
define SSIZE_MAX      32767  
endif

#vim Makefile  
CFLAGS = -Wall -O2 -g 改为 CFLAGS = -lrt -Wall -O2 -g

mkdir /usr/lib64  
cp /usr/local/lib/libevent.a /usr/lib64
ln -s /usr/lib64/libm.so /usr/lib64/libm.a  
/sbin/ldconfig  
sed -i "s#LIBS = -levent#LIBS = -levent -lm#g" Makefile  
make  
cp magent /usr/bin/magent  
cd ..

#执行magent出现以下则表示成功

#magent
please provide -s "ip:port" argument
 
memcached agent v0.4 Build-Date: Oct 24 2016 11:08:20
Usage:
  -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, set max keep alive connections for one memcached server, default is 20
  -v verbose

启动memcached各节点：

memcached1-memcached6

 

之前已经启动一个节点，需要把之前的节点先kill掉。

 

#memcached -u root -d -p 11211 -m 1024 -c 102400 -x 127.0.0.1 -X 11111
#memcached -u root -d -p 11212 -m 1024 -c 102400 -x 127.0.0.1 -X 11111
#memcached -u root -d -p 11213 -m 1024 -c 102400 -x 127.0.0.1 -X 11111
#memcached -u root -d -p 11214 -m 1024 -c 102400 -x 127.0.0.1 -X 11111
#memcached -u root -d -p 11215 -m 1024 -c 102400 -x 127.0.0.1 -X 11111
#memcached -u root -d -p 11216 -m 1024 -c 102400 -x 127.0.0.1 -X 11111
 
# ps -ef | grep memcached                                        
root      21929      1  0 15:41 ?        00:00:00 memcached -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11211 -x 127.0.0.1 -X 11111
root      21931      1  0 15:41 ?        00:00:00 memcached -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11212 -x 127.0.0.1 -X 11111
root      21957      1  0 15:48 ?        00:00:00 memcached -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11213 -x 127.0.0.1 -X 11111
root      21959      1  0 15:48 ?        00:00:00 memcached -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11214 -x 127.0.0.1 -X 11111
root      21961      1  0 15:48 ?        00:00:00 memcached -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11215 -x 127.0.0.1 -X 11111
root      21963      1  0 15:48 ?        00:00:00 memcached -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11216 -x 127.0.0.1 -X 11111

 

-p：指定tcp 监听端口

-d:后台运行memcached

-m:指定最大运行内存，默认64M

-c：是最大的并发连接数

-x        #设置从哪个IP上进行数据同步，也就是设置Master的IP

-X        #设置数据同步的端口号，默认11212.如11212已经被使用的话，

          #需要通过这个参数来设置，否则memcached无法启动

 

 

记得启动memcached各个节点的时候，一定要加-x 和-X设置数据同步IP和端口，不能会报错：replication: failed to initialize replication server socket

faild to replication init

 

 

magent3:
#magent -u root -n 102400 -l 192.168.16.20 -p 12002 -s 192.168.16.20:11215 -s 192.168.16.20:11216
 
magent1: 
#magent -u root -n 102400 -l 192.168.16.20 -p 12000 -s 192.168.16.20:11211 -s 192.168.16.20:11212 -s 192.168.16.20:11213 -s 192.168.16.20:11214 -b 192.168.16.20:12002
 
magent2:
#magent -u root -n 102400 -l 192.168.16.20 -p 12001 -s 192.168.16.20:11211 -s 192.168.16.20:11212 -s 192.168.16.20:11213 -s 192.168.16.20:11214 -b 192.168.16.20:12002
 
# ps -ef | grep magent
root      20302      1  0 15:28 ?        00:00:00 magent -u root -n 102400 -l 192.168.16.20 -p 12002 -s 192.168.16.20:11215 -s 192.168.16.20:11216
root      21886      1  0 15:39 ?        00:00:00 magent -u root -n 102400 -l 192.168.16.20 -p 12000 -s 192.168.16.20:11211 -s 192.168.16.20:11212 -s 192.168.16.20:11213 -s 192.168.16.20:11214 -b 192.168.16.20:12002
root      21890      1  0 15:39 ?        00:00:00 magent -u root -n 102400 -l 192.168.16.20 -p 12001 -s 192.168.16.20:11211 -s 192.168.16.20:11212 -s 192.168.16.20:11213 -s 192.168.16.20:11214 -b 192.168.16.20:12002

 

 

magent1，magent2算法：

1.可以根据magent总入口的个数（此处为2），使用除以2取余的方式，若为0分配到magent1，若为1分配到magent2，这样会实现将请求平均分配到magent1和magent2上

 

注：

1.若memcached读写的数据多，一定将关掉防火墙或将防火墙设置为不使用跟踪链接表，否则会导致/var/log/message报错“kernel: nf_conntrack: table full, dropping packet”，

2.使用service iptables stop关掉，并且不能用iptables -L -vnx查看，因此使用此命令会将防火墙开启，虽然规则是清空的，但仍会记录连接跟踪表。