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  • PHP扩展Memcache分布式部署方案

memcached虽然称为“分布式”缓存服务器,但服务器端并没有“分布式”功能。服务器端仅包括内存存储功能,其实现非常简单。至于memcached的分布式,则是完全由客户端程序库实现的。这种分布式是memcached的最大特点。

基础环境

其实基于PHP扩展的Memcache客户端实际上早已经实现,而且非常稳定。先解释一些名词,Memcache是danga.com的一个开源项目,可以类比于MySQL这样的服务,而PHP扩展的Memcache实际上是连接Memcache的方式。

首先,进行Memcache被安装具体可查看博客里的其它几篇文章;

其次,进行PHP扩展的安装,官方地址是http://pecl.php.net/package/memcache

最后,启动Memcache服务,比如这样,通过不同端口启动多个进程模拟分布式:

  1. /usr/local/bin/memcached -d -p 11211 -u root -m 10 -c 1024 -t 8 -P /tmp/memcached.pid 
  2. /usr/local/bin/memcached -d -p 11213 -u root -m 10 -c 1024 -t 8 -P /tmp/memcached.pid 
  3. /usr/local/bin/memcached -d -p 11214 -u root -m 10 -c 1024 -t 8 -P /tmp/memcached.pid 

启动三个只使用10M内存以方便测试。

参数说明:

-d选项是启动一个守护进程,

-m 是分配给Memcache使用的内存数量,单位是MB,我这里是512MB,

-u是运行Memcache的用户,我这里是root,

-l 是监听的服务器IP地址,如果有多个地址的话,我这里指定了服务器的IP地址192.168.0.1,

-p是设置Memcache监听的端口,我 这里设置了11211,最好是1024以上的端口,

-c选项是最大运行的并发连接数,默认是1024,我这里设置了512,按照你服务器的负载量 来设定,

-P是设置保存Memcache的pid文件,我这里是保存

分布式部署

PHP的PECL扩展中的memcache实际上在2.0.0的版本中就已经实现多服务器支持,现在都已经2.2.5了,请看如下代码:

  1. $memcache = new Memcache; 
  2. $memcache->addServer('localhost', 11211); 
  3. $memcache->addServer('localhost', 11213); 
  4. $memcache->addServer('localhost', 11214); 
  5. $memStats = $memcache->getExtendedStats(); 
  6. print_r($memStats); 

通过上例就已经实现Memcache的分布式部署,是不是非常简单。

分布式系统的良性运行

在Memcache的实际使用中,遇到的最严重的问题,就是在增减服务器的时候,会导致大范围的缓存丢失,从而可能会引导数据库的性能瓶颈。测试时可以通过关闭一个memcached进程,来测试数据是否存在,实例:

  1. <?php 
  2. //第一次设置值后再作注释 
  3.  
  4. $memcache = new Memcache; 
  5. $memcache->addServer('localhost', 11211); 
  6.  
  7. //$memcache->set("mykey", "这个值在11213添加前添加的"); 
  8.  
  9. $memcache->addServer('localhost', 11213); 
  10.  
  11. if (!$memcacheecho "Connection to memcached failed"
  12.   /* 
  13.   $memcache->set("str_key", "String to store in memcached"); 
  14.   $memcache->set("num_key", 123); 
  15.  
  16.   $object = new StdClass; 
  17.   $object->attribute = 'test'; 
  18.   $memcache->set("obj_key", $object); 
  19.  
  20.   $array = Array('assoc'=>123, 345, 567); 
  21.   $memcache->set("arr_key", $array); 
  22.   */ 
  23.  
  24.   var_dump($memcache->get('mykey')); 
  25.   var_dump($memcache->get('str_key')); 
  26.   var_dump($memcache->get('num_key')); 
  27.   var_dump($memcache->get('obj_key')); 
  28.  
  29. $memStats = $memcache->getExtendedStats(); 
  30. var_dump($memStats); 
  31. ?> 

测试时关闭其中一台,可能会导致数据丢失:

  1. string '这个值在11213添加前添加的' (length=35) 
  2. string 'String to store in memcached' (length=28) 
  3. boolean false 
  4. boolean false 

为了避免出现这种情况,请先看Consistent hashing算法,中文的介绍可以参考memcached全面剖析--4. memcached的分布式算法,通过存取时选定服务器算法的改变,来实现。

memcached虽然称为“分布式”缓存服务器,但服务器端并没有“分布式”功能。

修改PHP的Memcache扩展memcache.c的源代码中的

"memcache.hash_strategy" = standard

"memcache.hash_strategy" = consistent

重新编译,这时候就是使用Consistent hashing算法来寻找服务器存取数据了。

有效测试数据表明,使用Consistent hashing可以极大的改善增删Memcache时缓存大范围丢失的情况。

  1. NonConsistentHash: 92% of lookups changed after adding a target to the existing 10 
  2. NonConsistentHash: 90% of lookups changed after removing 1 of 10 targets 
  3. ConsistentHash: 6% of lookups changed after adding a target to the existing 10 
  4. ConsistentHash: 9% of lookups changed after removing 1 of 10 targets 

安全配置

Memcache服务器端都是直接通过客户端连接后直接操作,没有任何的验证过程,这样如果服务器是直接暴露在互联网上的话是比较危险,轻则数据泄露被其他无关人员查看,重则服务器被入侵,因为Mecache是以root权限运行的,况且里面可能存在一些我们未知的bug或者是缓冲区溢出的情况,这些都是我们未知的,所以危险性是可以预见的。

内网访问

最好把两台服务器之间的访问是内网形态的,一般是Web服务器跟Memcache服务器之间。普遍的服务器都是有两块网卡,一块指向互联网,一块指向内网,那么就让Web服务器通过内网的网卡来访问Memcache服务器,我们Memcache的服务器上启动的时候就监听内网的IP地址和端口,内网间的访问能够有效阻止其他非法的访问,代码如下:

# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid

Memcache服务器端设置监听通过内网的192.168.0.200的ip的11211端口,占用1024MB内存,并且允许最大1024个并发连接

设置防火墙

防火墙是简单有效的方式,如果却是两台服务器都是挂在网的,并且需要通过外网IP来访问Memcache的话,那么可以考虑使用防火墙或者代理程序来过滤非法访问。 一般我们在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw来指定一些规则防止一些非法的访问,比如我们可以设置只允许我们的Web服务器来访问我们Memcache服务器,同时阻止其他的访问。

  1. # iptables -F 
  2. # iptables -P INPUT DROP 
  3. # iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT 
  4. # iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT 

上面的iptables规则就是只允许192.168.0.2这台Web服务器对Memcache服务器的访问,能够有效的阻止一些非法访问,相应的也可以增加一些其他的规则来加强安全性,这个可以根据自己的需要来做。

 

 
 

出处:http://www.phpfensi.com/php/20210628/16769.html


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