8.Memcached的工作原理
8.1 Memcached概述
Memcached 只支持能序列化的数据类型,不支持持久化,基于Key-Value的内存缓存系统的memcached 虽然没有像redis所具备的数据持久化功能,比如RDB和AOF都没有,但是可以通过做集群同步的方式,让各memcached服务器的数据进行同步,从而实现数据的一致性,即保证各memcached的数据是一样的,即使有任何一台 memcached 发生故障,只要集群中有一台 memcached 可用就不会出现数据丢失,当其他memcached 重新加入到集群的时候,可以自动从有数据的memcached 当中自动获取数据并提供服务。
Memcached 借助了操作系统的 libevent 工具做高效的读写。libevent是个程序库,它将Linux的epoll、BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加,也能发挥高性能。memcached使用这个libevent库,因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。
Memcached 支持最大的内存存储对象为1M,超过1M的数据可以使用客户端压缩或拆分报包放到多个key中,比较大的数据在进行读取的时候需要消耗的时间比较长,memcached 最适合保存用户的session实现session共享。
Memcached存储数据时, Memcached会去申请1MB的内存, 把该块内存称为一个slab, 也称为一个page。
Memcached 支持多种开发语言,包括:JAVA,C,Python,PHP,C#,Ruby,Perl等。
8.2 Memcached工作原理
8.2.1 内存分配机制
应用程序运行需要使用内存存储数据,但对于一个缓存系统来说,申请内存、释放内存将十分频繁,非常容易导致大量内存碎片,最后导致无连续可用内存可用。
Memcached采用了Slab Allocator书柜分配机制来分配、管理内存:
Page:分配给Slab的内存空间,默认为1MB,分配后就得到一个Slab。Slab分配之后内存按照固定字节大小等分成chunk。
Chunk:用于缓存记录k/v值的内存空间。Memcached会根据数据大小选择存到哪一个chunk中,假设chunk有128bytes、64bytes等多种,假如数据只有100bytes,则只能存储在大小为128bytes的chunk中,存在少许浪费。Chunk最大就是Page的大小,即一个Page中就一个Chunk。
Slab Class:Slab按照Chunk的大小分组,就组成不同的Slab Class, 第一个Chunk大小为 96B的Slab为Class1,Chunk 120B为Class 2,如果有100bytes要存,那么Memcached会选择下图中Slab Class 2 存储,因为它是120bytes的Chunk。Slab之间的差异可以使用Growth Factor 控制,默认1.25。
范例:查看Slab Class
[root@centos8 ~]#memcached -u memcached -f 2 -vv
slab class 1: chunk size 96 perslab 10922
slab class 2: chunk size 192 perslab 5461
slab class 3: chunk size 384 perslab 2730
slab class 4: chunk size 768 perslab 1365
slab class 5: chunk size 1536 perslab 682
slab class 6: chunk size 3072 perslab 341
slab class 7: chunk size 6144 perslab 170
slab class 8: chunk size 12288 perslab 85
slab class 9: chunk size 24576 perslab 42
slab class 10: chunk size 49152 perslab 21
slab class 11: chunk size 98304 perslab 10
slab class 12: chunk size 196608 perslab 5
slab class 13: chunk size 524288 perslab 2
<27 server listening (auto-negotiate)
<28 server listening (auto-negotiate)
8.2.2 懒过期 Lazy Expiration
memcached不会监视数据是否过期,而是在取数据时才看是否过期,如果过期,把数据有效期限标识为0,并不清除该数据。以后可以覆盖该位置存储其它数据。
8.2.3 LRU
当内存不足时,memcached会使用LRU(Least Recently Used)机制来查找可用空间,分配给新记录使用。
8.2.4 集群
Memcached集群,称为基于客户端的分布式集群,即由客户端实现集群功能,即Memcached本身不支持集群。Memcached集群内部并不互相通信,一切都需要客户端连接到Memcached服务器后自行组织这些节点,并决定数据存储的节点。
标签:slab,chunk,工作,memcached,perslab,原理,Memcached,size From: https://www.cnblogs.com/biaoming534/p/16607930.html