Memcached集群原理以及搭建

Posted 2020-12-17 个性灬浪漫

概述：memcached尽管是“分布式”缓存服务器，但服务器端并没有分布式功能，各个memcached不会互相通信以共享数据，这完全取决memcached api的客户端所使用的路由算法；

 

 

 

 

客户端路由算法：

1.求余数hash算法：先用key做一个hash运算得到一个整数，再去做hash算法，根据余数进行路由选择，这种算法适用于大多数据需求，但不适合用在动态变化的环境中，比如：有大量机器添加或者删除时，会导致大量对象的存储位置失效；

2.一致性hash算法：适用于动态变化的环境中，原理是按照hash算法把对应的key通过一定的hash算法处理后，映射形成一个首尾相接的闭合循环，然后通过使用与对象存储一样的hash算法将节点机器也映射到环中，按顺时针方向将所有对象存储到离客户端最近的node节点上，如下图；

 

 

 

Memcached主主复制集群；

案例环境：

 

 

 

 

注意点：

1.magent概述：Magent是一款开源的Memcached代理服务器软件，采用 Magent 缓存代理，防止单点现象，缓存代理也可以做备份，通过客户端连接到缓存代理服务器，缓存代理服务器连接缓存服务器，缓存代理服务器可以连接多台Memcached机器；

2.常见memcached+magent运行架构：

 

 

 

 

 

上图此模型已经能够很好的解决一个节点，一组服务器的缓存数据服务，但是如果在北方网通架设了一组服务器，同时在南方电信又架设了另外一组服务器，那么这两组相对独立的节点之间如何做到数据的同步与共享，基于magent与memcached的解决方案如下：

 

 

 

 

架构详解：

http://blog.51cto.com/ultrasql/1633897

3.为避免magent节点单点故障问题，可以使用keepalived服务为其实现高可用；

 

案例步骤：

部署两个节点的Memcached程序（在此两个节点的安装一致，在此列举master节点的配置）；
部署master节点的magent程序，部署完成传送给slave节点；
安装两个节点的Keepalived程序（在此两个节点的安装一致，在此列举master节点的配置）；
配置master节点的keepalived服务；
配置slave节点的keepalived服务；
client节点测试双主复制集群；
 

 

 

部署两个节点的Memcached程序（在此两个节点的安装一致，在此列举master节点的配置）；
[root@mastermem ~]# ls

libevent-release-1.4.15-stable.tar.gz  memcached-1.5.10.tar.gz

[root@mastermem ~]# tar zxvf libevent-release-1.4.15-stable.tar.gz -C /usr/src/

[root@mastermem ~]# cd /usr/src/libevent-release-1.4.15-stable/

[root@mastermem libevent-release-1.4.15-stable]# ./autogen.sh

[root@mastermem libevent-release-1.4.15-stable]# ./configure --prefix=/usr/local/libevent

[root@mastermem libevent-release-1.4.15-stable]# make && make install

[root@mastermem libevent-release-1.4.15-stable]# cd

[root@mastermem ~]# ln -s /usr/local/libevent/lib/libevent* /usr/lib64/

[root@mastermem ~]# tar zxvf memcached-1.5.10.tar.gz -C /usr/src/

[root@mastermem ~]# cd /usr/src/memcached-1.5.10/

[root@mastermem memcached-1.5.10 ~]# ./configure --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr/local/libevent/

[root@mastermem memcached-1.5.10 ~]# make && make install

[root@mastermem memcached-1.5.10 ~]# cd

[root@mastermem ~]# ln -s /usr/local/memcached/bin/* /usr/local/bin/

 

部署master节点的magent程序，部署完成传送给slave节点；
[root@mastermem ~]# ls magent-0.5.tar.gz

magent-0.5.tar.gz

[root@mastermem ~]# mkdir magent

[root@mastermem ~]# tar zxvf magent-0.5.tar.gz -C magent/

ketama.c

magent.c

ketama.h

Makefile

[root@mastermem ~]# cd magent

[root@mastermem magent]# ls

ketama.c  ketama.h  magent.c  Makefile

[root@mastermem magent]# vi ketama.h ##在文件开头添加

#ifndef SSIZE_MAX

#define SSIZE_MAX 32767

#endif

[root@mastermem magent]# vi Makefile

      1 LIBS = -levent -lm -L /usr/local/libevent/lib ##选项为小-L

      2 INCLUDE= -I /usr/local/libevent/include ##选项为大-i

[root@mastermem magent]# make

gcc -Wall -O2 -g -I /usr/local/libevent/include -c -o magent.o magent.c

gcc -Wall -O2 -g -I /usr/local/libevent/include -c -o ketama.o ketama.c

gcc -Wall -O2 -g -o magent magent.o ketama.o -levent -lm -L /usr/local/libevent/lib

[root@mastermem magent]# ls

ketama.c  ketama.h  ketama.o  magent  magent.c  magent.o  Makefile

[root@mastermem magent]# cp magent /usr/bin/

[root@mastermem magent]# scp magent 192.168.100.102:/usr/bin/

[root@mastermem magent]# cd

 

安装两个节点的Keepalived程序（在此两个节点的安装一致，在此列举master节点的配置）；
[root@mastermem ~]# yum -y install keepalived

 

配置master节点的keepalived服务；
[root@mastermem ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf

global_defs {

   router_id R1

}

vrrp_instance VI_1 {

    state MASTER

    interface eth0

    virtual_router_id 1

    priority 100

    advert_int 1

    authentication {

        auth_type PASS

        auth_pass 1111

    }

    virtual_ipaddress {

        192.168.100.250

    }

}

[root@mastermem ~]# vi /opt/check.sh

#!/bin/bash

while true;do

K=$(ip a|grep 192.168.100.250|wc -l)

if [ $K -ne 0 ];then

  magent -u root -n 51200 -l 192.168.100.250 -p 12000 -s 192.168.100.101:11211 -b 192.168.100.102:11211

else

  pkill -9 magent

fi

M=$(netstat -utpln |grep mem|wc -l)

if [ $M -eq 0 ];then

  systemctl stop keepalived

fi

done

注解：magent参数详解：

-u ##指定运行用户

-n ##最大的连接数，默认为4096

-l ##小写L，magent监听的ip地址

-p ##magent监听的端口

-s ##设置memcached主缓存的ip地址和端口

-b ##设置memcached备缓存的ip地址和端口

[root@mastermem ~]# chmod +x /opt/check.sh

[root@mastermem ~]# memcached -u root -d -m 128m

[root@mastermem ~]# netstat -utpln |grep memcached

tcp        0      0 0.0.0.0:11211           0.0.0.0:*               LISTEN      7117/memcached

[root@mastermem ~]# /opt/check.sh &

[root@mastermem ~]# jobs -l

[1]+ 16273 运行中               /opt/check.sh &

[root@mastermem ~]# ip a|grep 192.168.100.250

    inet 192.168.100.250/32 scope global eth0

[root@mastermem ~]# netstat -utpln |grep magent

tcp        0      0 192.168.100.250:12000   0.0.0.0:*               LISTEN      22834/magent

 

配置slave节点的keepalived服务；
[root@slavemem ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf

global_defs {

   router_id R2

}

vrrp_instance VI_1 {

    state BACKUP

    interface eth0

    virtual_router_id 1

    priority 99

    advert_int 1

    authentication {

        auth_type PASS

        auth_pass 1111

    }

    virtual_ipaddress {

        192.168.100.250

    }

}

[root@slavemem ~]# vi /opt/check.sh

#!/bin/bash

while true;do

K=$(ip a|grep 192.168.100.250|wc -l)

if [ $K -ne 0 ];then

  memcached -u root -d -m 128m

  magent -u root -n 51200 -l 192.168.100.250 -p 12000 -s 192.168.100.102:11211 -b 192.168.100.101:11211

else

  pkill magent

fi

done

[root@slavemem ~]# chmod +x /opt/check.sh

[root@slavemem ~]# /opt/check.sh &

[1] 18066

[root@slavemem ~]# jobs -l

[1]+ 18066 完成                  /opt/check.sh

[root@slavemem ~]# memcached -u root -d -m 128m

[root@slavemem ~]# netstat -utpln |grep mem

tcp        0      0 0.0.0.0:11211           0.0.0.0:*               LISTEN      17920/memcached

[root@slavemem ~]# systemctl start keepalived

[root@slavemem ~]# ip a|grep 192.168.100.250

[root@slavemem ~]# netstat -utpln |grep magent

 

client节点测试双主复制集群；
此时192.168.100.101节点为master，VIP在master节点，运行memcahed、magent进程；

[root@client ~]# yum -y install telnet

[root@client ~]# telnet 192.168.100.250 12000

Trying 192.168.100.250...

Connected to 192.168.100.250.

Escape character is \'^]\'.

set k1 0 0 5

hello

STORED

get k1

VALUE k1 0 5

hello

END

quit

Connection closed by foreign host.

 

将192.168.100.101节点的memcached进程关闭，模拟故障，后台运行的脚本导致keepalived服务关闭，keepalived服务关闭，导致magent进程关闭；

[root@mastermem ~]# netstat -utpln |grep mem

tcp        0      0 0.0.0.0:11211           0.0.0.0:*               LISTEN      63140/memcached     

[root@mastermem ~]# kill -9 63140

[root@mastermem ~]# netstat -utpln |grep mem

[root@mastermem ~]# netstat -utpln |grep magent

[root@mastermem ~]# ip a |grep 192.168.100.250

 

此时验证slave节点的进程情况，VIP转移到slave节点上；

[root@slavemem ~]# ip a|grep 192.168.100.250

    inet 192.168.100.250/32 scope global eth0

[root@slavemem ~]# netstat -utpln |grep mem

tcp        0      0 0.0.0.0:11211           0.0.0.0:*               LISTEN      17920/memcached     

[root@slavemem ~]# netstat -utpln |grep magent

tcp        0      0 192.168.100.250:12000   0.0.0.0:*               LISTEN      53789/magent

 

客户端测试读写数据；

[root@client ~]# telnet 192.168.100.250 12000

Trying 192.168.100.250...

Connected to 192.168.100.250.

Escape character is \'^]\'.

get k1

VALUE k1 0 5

hello

END

set k2 0 0 2

ha

STORED

get k2

VALUE k2 0 2

ha

END

quit  

Connection closed by foreign host.
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原文链接：https://blog.csdn.net/Richardlygo/article/details/81710859