Memcached真的过时了吗？

这个其实没有什么过时不过时，都是依据你自己的需求和看法来选择。

memcached是一套分布式的快取系统，当初是Danga Interactive为了LiveJournal所发展的，但被许多软件（如MediaWiki）所使用。这是一套开放源代码软件，以BSD license授权协议。

memcached缺乏认证以及安全管制，这代表应该将memcached服务器放置在防火墙后。

memcached的API使用32位元的循环冗余校验（CRC-32）计算键值后，将资料分散在不同的机器上。当表格满了以后，接下来新增的资料会以LRU机制替换掉。

由于memcached通常只是当作快取系统使用，所以使用memcached的应用程式在写回较慢的系统时（像是后端的数据库）需要额外的程式码更新memcached内的资料。

memcached 是以LiveJournal 旗下Danga Interactive 公司的Brad Fitzpatric 为首开发的一款软件。已成为mixi、hatena、Facebook、Vox、LiveJournal等众多服务中提高Web应用扩展性的重要因素。

许多Web应用都将数据保存到RDBMS中，应用服务器从中读取数据并在浏览器中显示。但随着数据量的增大、访问的集中，就会出现RDBMS的负担加重、数据库响应恶化、网站显示延迟等重大影响。

这时就该memcached大显身手了。memcached是高性能的分布式内存缓存服务器。一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态Web应用的速度、提高可扩展性。

Memcached 的守护进程（daemon ）是用C写的，但是客户端可以用任何语言来编写，并通过memcached协议与守护进程通信。但是它并不提供冗余（例如，复制其hashmap条目）；当某个服务器S停止运行或崩溃了，所有存放在S上的键/值对都将丢失。

Memcached由Danga Interactive开发，其最新版本发布于2010年，作者为Anatoly Vorobey和Brad Fitzpatrick。用于提升LiveJournal com访问速度的。LJ每秒动态页面访问量几千次，用户700万。

Memcached将数据库负载大幅度降低，更好的分配资源，更快速访问。

一、场景介绍

用户在利用PHP搭建网站时，会把一些信息存放在$_SESSION全局变量里，可以很方便的存取。在PHP的ini配置文件里面提供了[Session]相关配置，可以支持将信息存到文件或memcached服务器里面。由配置项sessionsave_handler = memcached决定。大多数场景，该session数据并不需要持久化，且为了提升网站性能，会选择将session信息缓存到memcached里面。

二、问题

现在问题来了，已知阿里云OCS是实现了标准memcached协议的缓存，用户一方面为了减少服务器内存占用，一方面减少对memcached的维护，希望将session的存储从自建的memcached迁移到OCS上面，且不希望改写代码。切换过程中遇到了问题，因此有了这篇文章，希望能帮到大家。

首先弄清OCS和自建memcached的区别，他们都实现了标准memcached协议。但OCS是分布式集群统一对外提供服务，实现了负载均衡且无单点故障，用户可自由动态弹性调整配置且无需重启服务。既然是对外提供服务，就有相应的安全机制，如白名单、流控、账号密码鉴权。这里对比自建memcached，最重要的区别就是“账号密码鉴权”，因为大多数用户自建memcached是不需要设置账号密码的，跟OCS比就少了SASL鉴权流程。那么用户将session的存储从自建的memcached迁移到OCS上面，就需要在phpini中配置账号密码。

三、解决

1、在老版本的php memcached扩展中无法支持，需要升级php memcached扩展至220版本。重新按照阿里云OCS官网教程http://helpaliyuncom/view/11108324_13703944htmlspm=5176715051819968367539OZnEq0 编译扩展。步骤如下：

wget http://peclphpnet/get/memcached-220tgz

tar zxvf memcached-220tgz

cd memcached-220

phpize

/configure –with-libmemcached-dir=/usr/local/libmemcached –enable-memcached-sasl

make

make install

2、找到刚升级memcachedso，stat命令确定下是否更新，注意下modify时间

3、修改phpini配置

31 session段

找到[Session]段落，修改存储引擎为：

sessionsave_handler = memcached（注意是带d扩展）

修改存储地址，即OCS访问地址为：

sessionsave_path = “be6b6b8221cc11e4mcnhzalicm10pub001ocsaliyuncscom:11211″（注意带d扩展，则前面不用加tcp://，不带d的扩展需要加）

修改缓存到memcached的key的时间

sessiongc_maxlifetime = 1440（单位是秒，强烈建议必须设置一个合理时间，以保证OCS始终只缓存热点数据）

32 memcached段

在phpini的全局段，建一个单独段落[memcached]，然后在空白地方加入下面配置

[memcached]

memcacheduse_sasl = On

memcachedsess_binary = On

memcachedsess_sasl_username = “your_ocs_name”

memcachedsess_sasl_password = “your_ocs_password”

memcachedsess_locking = Off

安装步骤完结，上述关于memcached段和Session段其他有用参数，参考链接如下：

http://phpnet/manual/en/memcachedconfigurationphp

http://phpnet/manual/en/sessionconfigurationphp

接下来是测试是否生效。

四、测试

写测试代码如下sessionphp

<php

session_start();

$sn = session_id();

echo “session id:”$sn”\n”;

$_SESSION["ocs_key"]=”session_value”;

echo “session:”$_SESSION["ocs_key"]”\n”;

>

输出如下：

session id:ttrct9coa2q62r2sodlq4qf376

session:session_value

测试代码getphp去从OCS获取刚才sessionphp通过session写入的数据

<php

$memc = new Memcached();

$memc->setOption(Memcached::OPT_COMPRESSION, false);

$memc->setOption(Memcached::OPT_BINARY_PROTOCOL, true);

$memc->addServer(“be6b6b8221cc11e4mcnhzalicm10pub001ocsaliyuncscom”, 11211);

$memc->setSaslAuthData(“your_ocs_name”, “your_ocs_password”);

echo $memc->get(“memcsesskey ttrct9coa2q62r2sodlq4qf376″);

/注意这里的key是有前缀的，由phpini中memcachedsess_prefix字段决定，默认值为“memcsesskey”。然后再拼接上面打出来的sessionid“ttrct9coa2q62r2sodlq4qf376”即可。/

>

该代码输出如下：

ocs_key|s:13:”session_value”;

即PHP SESSION已经成功写入OCS。

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Redis与Memcached的区别

传统MySQL+ Memcached架构遇到的问题

　　实际MySQL是适合进行海量数据存储的，通过Memcached将热点数据加载到cache，加速访问，很多公司都曾经使用过这样的架构，但随着业务数据量的不断增加，和访问量的持续增长，我们遇到了很多问题：

　　1MySQL需要不断进行拆库拆表，Memcached也需不断跟着扩容，扩容和维护工作占据大量开发时间。

　　2Memcached与MySQL数据库数据一致性问题。

　　3Memcached数据命中率低或down机，大量访问直接穿透到DB，MySQL无法支撑。

　　4跨机房cache同步问题。

　　众多NoSQL百花齐放，如何选择

　　最近几年，业界不断涌现出很多各种各样的NoSQL产品，那么如何才能正确地使用好这些产品，最大化地发挥其长处，是我们需要深入研究和思考的

问题，实际归根结底最重要的是了解这些产品的定位，并且了解到每款产品的tradeoffs，在实际应用中做到扬长避短，总体上这些NoSQL主要用于解

决以下几种问题

　　1少量数据存储，高速读写访问。此类产品通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问，同时提供数据落地的功能，实际这正是Redis最主要的适用场景。

　　2海量数据存储，分布式系统支持，数据一致性保证，方便的集群节点添加/删除。

　　3这方面最具代表性的是dynamo和bigtable 2篇论文所阐述的思路。前者是一个完全无中心的设计，节点之间通过gossip方式传递集群信息，数据保证最终一致性，后者是一个中心化的方案设计，通过类似一个分布式锁服务来保证强一致性,数据写入先写内存和redo log，然后定期compat归并到磁盘上，将随机写优化为顺序写，提高写入性能。

　　4Schema free，auto-sharding等。比如目前常见的一些文档数据库都是支持schema-free的，直接存储json格式数据，并且支持auto-sharding等功能，比如mongodb。

　　面对这些不同类型的NoSQL产品,我们需要根据我们的业务场景选择最合适的产品。

　　Redis适用场景，如何正确的使用

　　前面已经分析过，Redis最适合所有数据in-momory的场景，虽然Redis也提供持久化功能，但实际更多的是一个disk-

backed的功能，跟传统意义上的持久化有比较大的差别，那么可能大家就会有疑问，似乎Redis更像一个加强版的Memcached，那么何时使用

Memcached,何时使用Redis呢

如果简单地比较Redis与Memcached的区别，大多数都会得到以下观点：

1 Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

2 Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

3 Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

抛开这些，可以深入到Redis内部构造去观察更加本质的区别，理解Redis的设计。

在

Redis中，并不是所有的数据都一直存储在内存中的。这是和Memcached相比一个最大的区别。Redis只会缓存所有的

key的信息，如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值，将触发swap的操作，Redis根据“swappability =

agelog(size_in_memory)”计

算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中，同时在内存中清除。这种特性使得Redis可以

保持超过其机器本身内存大小的数据。当然，机器本身的内存必须要能够保持所有的key，毕竟这些数据是不会进行swap操作的。同时由于Redis将内存

中的数据swap到磁盘中的时候，提供服务的主线程和进行swap操作的子线程会共享这部分内存，所以如果更新需要swap的数据，Redis将阻塞这个

操作，直到子线程完成swap操作后才可以进行修改。

使用Redis特有内存模型前后的情况对比：

VM off: 300k keys, 4096 bytes values: 13G used

VM on: 300k keys, 4096 bytes values: 73M used

VM off: 1 million keys, 256 bytes values: 43012M used

VM on: 1 million keys, 256 bytes values: 16009M used

VM on: 1 million keys, values as large as you want, still: 16009M used

当

从Redis中读取数据的时候，如果读取的key对应的value不在内存中，那么Redis就需要从swap文件中加载相应数据，然后再返回给请求方。

这里就存在一个I/O线程池的问题。在默认的情况下，Redis会出现阻塞，即完成所有的swap文件加载后才会相应。这种策略在客户端的数量较小，进行

批量操作的时候比较合适。但是如果将Redis应用在一个大型的网站应用程序中，这显然是无法满足大并发的情况的。所以Redis运行我们设置I/O线程

池的大小，对需要从swap文件中加载相应数据的读取请求进行并发操作，减少阻塞的时间。

如果希望在海量数据的环境中使用好Redis，我相信理解Redis的内存设计和阻塞的情况是不可缺少的。

补充的知识点：

memcached和redis的比较

1 网络IO模型

　　Memcached是多线程，非阻塞IO复用的网络模型，分为监听主线程和worker子线程，监听线程监听网络连接，接受请求后，将连接描述

字pipe 传递给worker线程，进行读写IO, 网络层使用libevent封装的事件库，多线程模型可以发挥多核作用，但是引入了cache

coherency和锁的问题，比如，Memcached最常用的stats

命令，实际Memcached所有操作都要对这个全局变量加锁，进行计数等工作，带来了性能损耗。

(Memcached网络IO模型)

　　Redis使用单线程的IO复用模型，自己封装了一个简单的AeEvent事件处理框架，主要实现了epoll、kqueue和select，

对于单纯只有IO操作来说，单线程可以将速度优势发挥到最大，但是Redis也提供了一些简单的计算功能，比如排序、聚合等，对于这些操作，单线程模型实

际会严重影响整体吞吐量，CPU计算过程中，整个IO调度都是被阻塞住的。

　　2内存管理方面

　　Memcached使用预分配的内存池的方式，使用slab和大小不同的chunk来管理内存，Item根据大小选择合适的chunk存储，内

存池的方式可以省去申请/释放内存的开销，并且能减小内存碎片产生，但这种方式也会带来一定程度上的空间浪费，并且在内存仍然有很大空间时，新的数据也可

能会被剔除，原因可以参考Timyang的文章：http://timyangnet/data/Memcached-lru-evictions/

　　Redis使用现场申请内存的方式来存储数据，并且很少使用free-list等方式来优化内存分配，会在一定程度上存在内存碎片，Redis

跟据存储命令参数，会把带过期时间的数据单独存放在一起，并把它们称为临时数据，非临时数据是永远不会被剔除的，即便物理内存不够，导致swap也不会剔

除任何非临时数据(但会尝试剔除部分临时数据)，这点上Redis更适合作为存储而不是cache。

　　3数据一致性问题

　　Memcached提供了cas命令，可以保证多个并发访问操作同一份数据的一致性问题。 Redis没有提供cas 命令，并不能保证这点，不过Redis提供了事务的功能，可以保证一串 命令的原子性，中间不会被任何操作打断。

　　4存储方式及其它方面

　　Memcached基本只支持简单的key-value存储，不支持枚举，不支持持久化和复制等功能

　　Redis除key/value之外，还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构，提供了KEYS

　　进行枚举操作，但不能在线上使用，如果需要枚举线上数据，Redis提供了工具可以直接扫描其dump文件，枚举出所有数据，Redis还同时提供了持久化和复制等功能。

　　5关于不同语言的客户端支持

　　在不同语言的客户端方面，Memcached和Redis都有丰富的第三方客户端可供选择，不过因为Memcached发展的时间更久一些，目

前看在客户端支持方面，Memcached的很多客户端更加成熟稳定，而Redis由于其协议本身就比Memcached复杂，加上作者不断增加新的功能

等，对应第三方客户端跟进速度可能会赶不上，有时可能需要自己在第三方客户端基础上做些修改才能更好的使用。

　　根据以上比较不难看出，当我们不希望数据被踢出，或者需要除key/value之外的更多数据类型时，或者需要落地功能时，使用Redis比使用Memcached更合适。

　　关于Redis的一些周边功能

　　Redis除了作为存储之外还提供了一些其它方面的功能，比如聚合计算、pubsub、scripting等，对于此类功能需要了解其实现原

理，清楚地了解到它的局限性后，才能正确的使用，比如pubsub功能，这个实际是没有任何持久化支持的，消费方连接闪断或重连之间过来的消息是会全部丢

失的，又比如聚合计算和scripting等功能受Redis单线程模型所限，是不可能达到很高的吞吐量的，需要谨慎使用。

　　总的来说Redis作者是一位非常勤奋的开发者，可以经常看到作者在尝试着各种不同的新鲜想法和思路，针对这些方面的功能就要求我们需要深入了解后再使用。

　　总结：

　　1Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。

　　2Redis更多场景是作为Memcached的替代者来使用。

　　3当需要除key/value之外的更多数据类型支持时，使用Redis更合适。

　　4当存储的数据不能被剔除时，使用Redis更合适。

谈谈Memcached与Redis(一)

1 Memcached简介

Memcached是以LiveJurnal旗下Danga Interactive公司的Bard

Fitzpatric为首开发的高性能分布式内存缓存服务器。其本质上就是一个内存key-value数据库，但是不支持数据的持久化，服务器关闭之后数

据全部丢失。Memcached使用C语言开发，在大多数像Linux、BSD和Solaris等POSIX系统上，只要安装了libevent即可使

用。在Windows下，它也有一个可用的非官方版本(http://codejellycancom/memcached/)。Memcached

的客户端软件实现非常多，包括C/C++, PHP, Java, Python, Ruby, Perl, Erlang,

Lua等。当前Memcached使用广泛，除了LiveJournal以外还有Wikipedia、Flickr、Twitter、Youtube和

WordPress等。

在Window系统下，Memcached的安装非常方便，只需从以上给出的地址下载可执行软件然后运行memcachedexe –d

install即可完成安装。在Linux等系统下，我们首先需要安装libevent，然后从获取源码，make && make

install即可。默认情况下，Memcached的服务器启动程序会安装到/usr/local/bin目录下。在启动Memcached时，我们可

以为其配置不同的启动参数。

11 Memcache配置

Memcached服务器在启动时需要对关键的参数进行配置，下面我们就看一看Memcached在启动时需要设定哪些关键参数以及这些参数的作用。

1）-p <num> Memcached的TCP监听端口，缺省配置为11211；

2）-U <num> Memcached的UDP监听端口，缺省配置为11211，为0时表示关闭UDP监听；

3）-s <file> Memcached监听的UNIX套接字路径；

4）-a <mask> 访问UNIX套接字的八进制掩码，缺省配置为0700；

5）-l <addr> 监听的服务器IP地址，默认为所有网卡；

6）-d 为Memcached服务器启动守护进程；

7）-r 最大core文件大小；

8）-u <username> 运行Memcached的用户，如果当前为root的话需要使用此参数指定用户；

9）-m <num> 分配给Memcached使用的内存数量，单位是MB；

10）-M 指示Memcached在内存用光的时候返回错误而不是使用LRU算法移除数据记录；

11）-c <num> 最大并发连数，缺省配置为1024；

12）-v –vv –vvv 设定服务器端打印的消息的详细程度，其中-v仅打印错误和警告信息，-vv在-v的基础上还会打印客户端的命令和相应，-vvv在-vv的基础上还会打印内存状态转换信息；

13）-f <factor> 用于设置chunk大小的递增因子；

14）-n <bytes> 最小的chunk大小，缺省配置为48个字节；

15）-t <num> Memcached服务器使用的线程数，缺省配置为4个；

16）-L 尝试使用大内存页；

17）-R 每个事件的最大请求数，缺省配置为20个；

18）-C 禁用CAS，CAS模式会带来8个字节的冗余；

2 Redis简介

Redis是一个开源的key-value存储系统。与Memcached类似，Redis将大部分数据存储在内存中，支持的数据类型包括：字

符串、哈希表、链表、集合、有序集合以及基于这些数据类型的相关操作。Redis使用C语言开发，在大多数像Linux、BSD和Solaris等

POSIX系统上无需任何外部依赖就可以使用。Redis支持的客户端语言也非常丰富，常用的计算机语言如C、C#、C++、Object-C、PHP、

Python、Java、Perl、Lua、Erlang等均有可用的客户端来访问Redis服务器。当前Redis的应用已经非常广泛，国内像新浪、淘

宝，国外像Flickr、Github等均在使用Redis的缓存服务。

Redis的安装非常方便，只需从http://redisio/download获取源码，然后make && make

install即可。默认情况下，Redis的服务器启动程序和客户端程序会安装到/usr/local/bin目录下。在启动Redis服务器时，我们

需要为其指定一个配置文件，缺省情况下配置文件在Redis的源码目录下，文件名为redisconf。

如何通过命令行查看memcache当前运

命令行下查看memcache的运行状态的命令主要是stats命令，步骤如下：

（1）首先通过telnet命令连接上memcache，命令：telnet 127001 11211

（2）直接输入stats 就可以得到当前memcache的状态。

对于memcache的状态各英文的意思做如下解释：

pid memcache服务器的进程ID

uptime 服务器已经运行的秒数

time 服务器当前的unix时间戳

version memcache版本

pointer_size 当前操作系统的指针大小（32位系统一般是32bit）

rusage_user 进程的累计用户时间

rusage_system 进程的累计系统时间

curr_items 服务器当前存储的items数量

total_items 从服务器启动以后存储的items总数量

bytes 当前服务器存储items占用的字节数

curr_connections 当前打开着的连接数

total_connections 从服务器启动以后曾经打开过的连接数

connection_structures 服务器分配的连接构造数

cmd_get get命令（获取）总请求次数

cmd_set set命令（保存）总请求次数

get_hits 总命中次数

get_misses 总未命中次数

evictions 为获取空闲内存而删除的items数（分配给memcache的空间用满后需要删除旧的items来得到空间分配给新的items）

bytes_read 总读取字节数（请求字节数）

bytes_written 总发送字节数（结果字节数）

limit_maxbytes 分配给memcache的内存大小（字节）

threads 当前线程数