LNMP架构之PHP——MemCache对PHP页面的缓存加速优化

前言

1.什么是MemCache&＃xff1f;

MemCache是一个自由、源码开放、高性能、分布式的分布式内存对象缓存系统&＃xff0c;用于动态Web应用以减轻数据库的负载。

它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数&＃xff0c;从而提高了网站访问的速度。MemCaChe是一个存储键值对的HashMap&＃xff0c;在内存中对任意的数据&＃xff08;比如字符串、对象等&＃xff09;所使用的key-value存储&＃xff0c;数据可以来自数据库调用、API调用&＃xff0c;或者页面渲染的结果。

MemCache设计理念就是小而强大&＃xff0c;它简单的设计促进了快速部署、易于开发并解决面对大规模的数据缓存的许多难题&＃xff0c;而所开放的API使得MemCache能用于Java、C/C&＃43;&＃43;/C#、Perl、Python、PHP、Ruby等大部分流行的程序语言。

另外&＃xff0c;说一下MemCache和MemCached的区别&＃xff1a;

1&＃xff09;MemCache是项目的名称
2&＃xff09;MemCached是MemCache服务器端可以执行文件的名称

2.MemCache访问模型

特别澄清一个问题&＃xff0c;MemCache虽然被称为"分布式缓存"&＃xff0c;但是MemCache本身完全不具备分布式的功能&＃xff0c;MemCache集群之间不会相互通信&＃xff08;与之形成对比的&＃xff0c;比如JBoss Cache&＃xff0c;某台服务器有缓存数据更新时&＃xff0c;会通知集群中其他机器更新缓存或清除缓存数据&＃xff09;&＃xff0c;所谓的"分布式"&＃xff0c;完全依赖于客户端程序的实现&＃xff0c;就像上面这张图的流程一样。

同时基于这张图&＃xff0c;理一下MemCache一次写缓存的流程&＃xff1a;

• 1&＃xff09;应用程序输入需要写缓存的数据

• 2&＃xff09;API将Key输入路由算法模块&＃xff0c;路由算法根据Key和MemCache集群服务器列表得到一台服务器编号

• 3&＃xff09;由服务器编号得到MemCache及其的ip地址和端口号

• 4&＃xff09;API调用通信模块和指定编号的服务器通信&＃xff0c;将数据写入该服务器&＃xff0c;完成一次分布式缓存的写操作

读缓存和写缓存一样&＃xff0c;只要使用相同的路由算法和服务器列表&＃xff0c;只要应用程序查询的是相同的Key&＃xff0c;MemCache客户端总是访问相同的客户端去读取数据&＃xff0c;只要服务器中还缓存着该数据&＃xff0c;就能保证缓存命中。

这种MemCache集群的方式也是从分区容错性的方面考虑的&＃xff0c;假如Node2宕机了&＃xff0c;那么Node2上面存储的数据都不可用了&＃xff0c;此时由于集群中Node0和Node1还存在&＃xff0c;下一次请求Node2中存储的Key值的时候&＃xff0c;肯定是没有命中的&＃xff0c;这时先从数据库中拿到要缓存的数据&＃xff0c;然后路由算法模块根据Key值在Node0和Node1中选取一个节点&＃xff0c;把对应的数据放进去&＃xff0c;这样下一次就又可以走缓存了&＃xff0c;这种集群的做法很好&＃xff0c;但是缺点是成本比较大。

缓存加速优化配置过程

实验环境&＃xff1a;

注&＃xff1a;以下配置过程中使用到的相关资源是建立在PHP源码编译成功的基础上&＃xff08;作者是接着前面的博客写的&＃xff0c;如果有什么疑问可以参考前面的文章&＃xff09;

1.下载一个memcache的安装包&＃xff0c;解压

memcache-2.2.5.tgz
tar zxf memcache-2.2.5.tgz
ls


2.将之前PHP编译完成的二进制命令加入到环境变量中&＃xff0c;可以直接调用PHP命令

vim ~/.bash_profilePATH&＃61;$PATH:$HOME/bin:/usr/local/lnmp/mysql/bin:/usr/local/lnmp/php/bin


source ~/.bash_profile


php命令现在可以自动补齐

3.创建一个预编译环境并对memcache的源码包进行编译

&＃xff08;1&＃xff09;创建预编译环境

[root&＃64;server1 memcache-2.2.5]# pwd
/mnt/memcache-2.2.5
[root&＃64;server1 memcache-2.2.5]# phpize


注&＃xff1a; phpize是用来扩展php扩展模块的&＃xff0c;通过phpize可以建立php的外挂模块&＃xff0c;比如你想在原来编译好的php中加入memcached或者ImageMagick等扩展模块&＃xff0c;可以使用phpize

phpize工具是在php安装目录下&＃xff0c;基于这点phpize对应了当时的php环境&＃xff0c;所以是要根据该php的配置情况生成对应的configure文件&＃xff0c;建立一个configure文件。必须在一个目录下去运行phpize&＃xff0c;那么phpize就知道你的的环境是哪个目录&＃xff0c;并且configure文件建立在该目录下

&＃xff08;2&＃xff09;编译

[root&＃64;server1 memcache-2.2.5]# ./configure


编译完成如下&＃xff1a;

&＃xff08;3&＃xff09;安装

[root&＃64;server1 memcache-2.2.5]# make && make install


完成之后如下&＃xff1a;

4.在php文件中添加memcache模块

[root&＃64;server1 ~]# cd /usr/local/lnmp/php/etc/
[root&＃64;server1 etc]# ls
pear.conf php-fpm.conf php-fpm.conf.default php.ini
[root&＃64;server1 etc]# vim php.ini


重新加载php-fpm服务

[root&＃64;server1 etc]# /etc/init.d/php-fpm start
Starting php-fpm done
[root&＃64;server1 etc]# /etc/init.d/php-fpm reload
Reload service php-fpm done


5.安装memcache工具&＃xff0c;开启memcache服务

yum install -y memcached


[root&＃64;server1 ~]# /etc/init.d/memcached start
Starting memcached: [ OK ]
[root&＃64;server1 ~]# netstat -tpnl ##监听端口为11211


6.安装telnet工具&＃xff0c;测试

&＃xff08;1&＃xff09;安装telnet工具

yum install -y telnet


telnet localhost 11211
stats


&＃xff08;2&＃xff09;创建westos&＃xff0c;查看&＃xff0c;没有失效&＃xff0c;删除&＃xff0c;再次查看失效&＃xff0c;退出&＃xff08;quit&＃xff09;

0 0 6
编号 缓存时间 限制的字符数


&＃xff08;3&＃xff09;再次创建为peng 保存时间为10秒&＃xff0c;10秒内查看没有失效&＃xff0c;10秒后查看失效

[root&＃64;server1 ~]# telnet localhost 11211
Trying ::1...
Connected to localhost.
Escape character is &＃39;^]&＃39;.
set name 0 10 4 ##设置缓存时间为10秒
peng ##名字
STORED
get name ##10秒内查看
VALUE name 0 4
peng
END
get name ##10秒后查看
END
quit ##退出
Connection closed by foreign host.

7.将下面的文件复制到/usr/local/lnmp/nginx/html/文件下

[root&＃64;server1 memcache-2.2.5]# cp example.php memcache.php /usr/local/lnmp/nginx/html/
[root&＃64;server1 memcache-2.2.5]# cd /usr/local/lnmp/nginx/html/
[root&＃64;server1 html]# ls


&＃xff08;1&＃xff09;修改memcache的密码和访问地址

[root&＃64;server1 html]# vim memcache.php23 define(&＃39;ADMIN_PASSWORD&＃39;,&＃39;peng&＃39;); // Admin Password ##密码
28 $MEMCACHE_SERVERS[] &＃61; &＃39;172.25.6.1:11211&＃39;; // add more as an array ##本机IP


重新加载服务

[root&＃64;server1 html]# nginx -s reload


&＃xff08;2&＃xff09;浏览器访问http://172.25.6.1/memcache.php 要输入用户和密码&＃xff0c;可以看到现在命中率是50%

&＃xff08;3&＃xff09;再打开一个页面访问http://172.25.6.1/example.php

&＃xff08;4&＃xff09;多次刷新&＃xff0c;返回memcache的页面刷新可以看到命中率接近100%

8.安装ab命令&＃xff0c;压力测试&＃xff0c;模拟5000请求量

[root&＃64;server1 html]# yum whatprovides *ab
[root&＃64;server1 html]# yum install -y httpd-tools-2.2.15-29.el6_4.x86_64


访问index.php 失败500多次

ab -c 10 -n 5000 http://172.25.6.1/index.php


访问example.php 没有失败而且时间大大减少

[root&＃64;server1 html]# ab -c 10 -n 5000 http://172.25.6.1/example.php