Memachd常用命令

发表:2015-04-18 11:07:53

Memcache协议分析】


如果你不喜欢 php_memcache.dll 扩展或者服务器器目前不支持这个扩展,那么就可以考虑自己构建,需要构建Memcahe的客户端,要先了解Memcache协议的交互,这样才能开发自己的客户端,我这里就简单的分析以下Memcache的协议。

(更详细的协议内容请在Memcache服务器端的源码的 doc/protocol.txt 文件中,本文基本来源于此)


Memcache既支持TCP协议,也支持UDP协议,不过我们这里是以TCP协议的协议作为主要考虑对象,想了解UDP协议的过程,请参考 doc/protocol.txt 文件。


[ 错误指令]

Memcache的协议的错误部分主要是三个错误提示之提示指令:

普通错误信息,比如指令错误之类的

ERRORrn


客户端错误

CLIENT_ERROR<错误信息>rn


服务器端错误

SERVER_ERROR<错误信息>rn


[ 数据保存指令]

数据保存是基本的功能,就是客户端通过命令把数据返回过来,服务器端接收后进行处理。

指令格式:

<命令> <> <标记> <有效期> <数据长度>rn


<命令> - command name 主要是三个储存数据的三个命令, set, add, replace

set 命令是保存一个叫做key的数据到服务器上

add 命令是添加一个数据到服务器,但是服务器必须这个key是不存在的,能够保证数据不会被覆盖

replace 命令是替换一个已经存在的数据,如果数据不存在,就是类似set功能


<> - key

就是保存在服务器上唯一的一个表示符,必须是跟其他的key不冲突,否则会覆盖掉原来的数据,这个key是为了能够准确的存取一个数据项目


<标记> - flag

标记是一个16位的无符号整形数据,用来设置服务器端跟客户端一些交互的操作


<有效期> - expiration time

是数据在服务器上的有效期限,如果是0,则数据永远有效,单位是秒,Memcache服务器端会把一个数据的有效期设置为当前Unix时间+设置的有效时间


<数据长度> - bytes

数据的长度,block data 块数据的长度,一般在这个个长度结束以后下一行跟着block data数据内容,发送完数据以后,客户端一般等待服务器端的返回,服务器端的返回:


数据保存成功

STOREDrn


数据保存失败,一般是因为服务器端这个数据key已经存在了

NOT_STOREDrn



[ 数据提取命令]

从服务器端提取数据主要是使用get指令,格式是:

get<>*rn


<>* - key

key是是一个不为空的字符串组合,发送这个指令以后,等待服务器的返回。如果服务器端没有任何数据,则是返回:

ENDrn


证明没有不存在这个key,没有任何数据,如果存在数据,则返回指定格式:

VALUE <> <标记> <数据长度>rn

<数据块>rn


返回的数据是以VALUE开始的,后面跟着keyflags,以及数据长度,第二行跟着数据块。


<> -key

是发送过来指令的key内容


<标记> - flags

是调用set指令保存数据时候的flags标记


<数据长度> - bytes

是保存数据时候定位的长度


<数据块> - data block

数据长度下一行就是提取的数据块内容


[ 数据删除指令]

数据删除指令也是比较简单的,使用get指令,格式是:

delete <> <超时时间>rn


<> - key

key是你希望在服务器上删除数据的key


<超时时间> - timeout

按照秒为单位,这个是个可选项,如果你没有指定这个值,那么服务器上key数据将马上被删除,如果设置了这个值,那么数据将在超时时间后把数据清除,该项缺省值是0,就是马上被删除


删除数据后,服务器端会返回:

DELETEDrn

删除数据成功

NOT_FOUNDrn

这个key没有在服务器上找到


如果要删除所有服务器上的数据,可以使用flash_all指令,格式:

flush_allrn


这个指令执行后,服务器上所有缓存的数据都被删除,并且返回:

OKrn


这个指令一般不要轻易使,除非你却是想把所有数据都干掉,删除完以后可以无法恢复的。



[其他指令]

如果想了解当前Memcache服务器的状态和版本等信息,可以使用状态查询指令和版本查询指令。


如果想了解当前所有Memcache服务器运行的状态信息,可以使用stats指令,格式

statsrn

服务器将返回每行按照 STAT 开始的状态信息,包括20行,20项左右的信息,包括守护进程的pid、版本、保存的项目数量、内存占用、最大内存限制等等信息。


如果只是想获取部分项目的信息,可以指定参数,格式:

stats <参数>rn

这个指令将只返回指定参数的项目状态信息。


如果只是想单独了解当前版本信息,可以使用version指令,格式:

versionrn

将返回以 VERSION 开头的版本信息


如果想结束当前连接,使用quit指令,格式:

quitrn


将断开当前连接


另外还有其他指令,包括incr, decr 等,我也不太了解作用,就不做介绍了,如果感兴趣,可以自己去研究。


Memcache在中型网站的使用】


使用Memcache的网站一般流量都是比较大的,为了缓解数据库的压力,让Memcache作为一个缓存区域,把部分信息保存在内存中,在前端能够迅速的进行存取。那么一般的焦点就是集中在如何分担数据库压力和进行分布式,毕竟单台Memcache的内存容量的有限的。我这里简单提出我的个人看法,未经实践,权当参考。


[ 分布式应用]

Memcache本来支持分布式,我们客户端稍加改造,更好的支持。我们的key可以适当进行有规律的封装,比如以user为主的网站来说,每个用户都有User ID,那么可以按照固定的ID来进行提取和存取,比如1开头的用户保存在第一台Memcache服务器上,以2开头的用户的数据保存在第二胎Mecache服务器上,存取数据都先按照User ID来进行相应的转换和存取。


但是这个有缺点,就是需要对User ID进行判断,如果业务不一致,或者其他类型的应用,可能不是那么合适,那么可以根据自己的实际业务来进行考虑,或者去想更合适的方法。


[ 减少数据库压力]

这个算是比较重要的,所有的数据基本上都是保存在数据库当中的,每次频繁的存取数据库,导致数据库性能极具下降,无法同时服务更多的用户,比如MySQL,特别频繁的锁表,那么让Memcache来分担数据库的压力吧。我们需要一种改动比较小,并且能够不会大规模改变前端的方式来进行改变目前的架构。


我考虑的一种简单方法:

后端的数据库操作模块,把所有的Select操作提取出来(update/delete/insert不管),然后把对应的SQL进行相应的hash算法计算得出一个hash数据key(比如MD5或者SHA),然后把这个keyMemcache中查找数据,如果这个数据不存在,说明还没写入到缓存中,那么从数据库把数据提取出来,一个是数组类格式,然后把数据在setMemcache中,key就是这个SQLhash值,然后相应的设置一个失效时间,比如一个小时,那么一个小时中的数据都是从缓存中提取的,有效减少数据库的压力。


缺点是数据不实时,当数据做了修改以后,无法实时到前端显示,并且还有可能对内存占用比较大,毕竟每次select出来的数据数量可能比较巨大,这个是需要考虑的因素。


上面只是我两点没有经过深思熟虑的简单想法,也许有用,那就最好了。


Memcache的安全】


我们上面的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。


为了安全起见,我做两点建议,能够稍微的防止黑客的入侵或者数据的泄露。


[ 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。


# 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192.168.0.200ip11211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。


# iptables -F

# iptables -P INPUT DROP

# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT

# 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。


Memcache的扩展性】


Memcache算是比较简洁高效的程序,Memcache 1.2.0 的源代码大小才139K,在Windows平台上是不可想象的,但是在开源世界来说,这是比较正常合理的。

Memcache目前都只是比较简单的功能,简单的数据存取功能,我个人希望如果有识之士,能够在下面两方面进行扩展。


1. 日志功能

目前Memcache没有日志功能,只有一些命令在服务器端进行回显,这样是很不利于对一个服务器的稳定性和负载等等进行监控的,最好能够相应的加上日志的等功能,便于监控。


2. 存储结构

目前的数据形式就是: key => data 的形式,特别单一,只能够存储单一的一维数据,如果能够扩展的话,变成类似数据库的格式,能够存储二维数据,那样会让可以用性更强,使用面更广,当然相应的可能代码效率和存取效率更差一些。


3. 同步功能

数据同步是个比较重要的技术,因为谁都不能保证一台服务器是持久正常的运行的,如果能够具有类似MySQLMaster/Slave 的功能,那么将使得Memcache的数据更加稳定,那么相应的就可以考虑存储持久一点的数据,并且不用害怕Memcachedown掉,因为有同步的备份服务器,这个问题就不是问题了。


以上三点只是个人拙见,有识之士和技术高手可以考虑。


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