Memcache分布式部署方案
Memcache是一种高效且易于使用的分布式内存对象缓存系统，通过将数据缓存在内存中来减轻数据库的负载并提高应用程序的性能，随着应用规模的扩大，单台Memcache服务器往往无法满足需求，因此需要采用分布式部署方案，将数据分散到多台服务器上，以实现负载均衡和高可用性，本文将详细介绍两种常见的Memcache分布式部署方案：普通Hash分布和一致性Hash分布。
普通Hash分布
普通Hash分布是一种简单直接的分布式策略，其基本思想是通过哈希函数将键值对映射到某个服务器节点上，具体实现步骤如下：
1、哈希函数：选择一个合适的哈希函数（如MD5或SHA），将键值对的键进行哈希处理。
2、计算哈希值：根据哈希函数计算得到的哈希值，通常取其前几位作为结果。
3、确定服务器节点：将计算得到的哈希值对服务器总数求模，得到一个索引值，该索引值即为存储数据的服务器节点编号。
4、存储和读取数据：客户端通过计算键的哈希值来确定数据存储到哪个服务器节点上，并在需要时从相应的节点上获取数据。
示例代码：
function test($key='name') {
$md5 = substr(md5($key), 0, 8);
$seed = 31;
$hash = 0;
for ($i = 0; $i < 8; $i++) {
$hash = $hash * $seed + ord($md5[$i]);
}
return $hash & 0x7FFFFFFF;
}
$memcacheList = array(
array('host' => '192.168.1.2', 'port' => 6379),
array('host' => '192.168.1.3', 'port' => 6379),
array('host' => '192.168.1.4', 'port' => 6379),
array('host' => '192.168.1.5', 'port' => 6379),
);
$key = 'username';
$value = 'lane';
$hash = $this>test($key);
$count = count($memcacheList);
$memcache = $memcacheList[$hash % $count];
$mc = new Memcached($memcache);
$mc>set($key, $value);
优缺点：
优点：实现简单，计算速度快。
缺点：当服务器数量发生变化时，可能会导致大量的缓存数据失效，影响命中率。
一致性Hash分布
一致性Hash分布是一种更加智能的分布式算法，能够更好地处理节点数变化的情况，其基本思想是将服务器节点和存储数据的键都进行哈希处理，并将键映射到哈希环上，具体实现步骤如下：
1、构建哈希环：将2^32 1想象成一个圆环，所有服务器节点按照其哈希值顺时针排列在哈希环上。
2、计算键的哈希值：根据键计算出其哈希值，并将其映射到哈希环上。
3、确定服务器节点：从键的哈希值开始，顺时针查找哈希环上的第一个服务器节点，即为存储数据的服务器节点。
4、存储和读取数据：客户端通过计算键的哈希值来确定数据存储到哪个服务器节点上，并在需要时从相应的节点上获取数据。
示例代码：
class FlexiHash {
private $serverList = array();
private $isSort = false;
private function myHash($key) {
$md5 = substr(md5($key), 0, 8);
$seed = 31;
$hash = 0;
for ($i = 0; $i < 8; $i++) {
$hash = $hash * $seed + ord($md5[$i]);
}
return $hash & 0x7FFFFFFF;
}
public function addServer($server) {
$hash = $this>myHash($server);
if (!isset($this>serverList[$hash])) {
$this>serverList[$hash] = $server;
}
$this>isSort = false;
return true;
}
public function removeServer($server) {
$hash = $this>myHash($server);
if (isset($this>serverList[$hash])) {
unset($this>serverList[$hash]);
}
$this>isSort = false;
return true;
}
public function lookup($key) {
$hash = $this>myHash($key);
if ($this>isSort !== true) {
krsort($this>serverList);
$this>isSort = true;
}
foreach ($this>serverList as $key => $server) {
if ($key <= $hash) {
return $server;
}
}
return array_pop($this>serverList);
}
}
$mc = new FlexiHash();
$mc>addServer('192.168.1.2');
$mc>addServer('192.168.1.3');
$mc>addServer('192.168.1.4');
$mc>addServer('192.168.1.5');
echo 'KEY=key1时，操作的服务器为：' . $mc>lookup('key1') . '<br>';
echo 'KEY=key2时，操作的服务器为：' . $mc>lookup('key2') . '<br>';
echo 'KEY=key3时，操作的服务器为：' . $mc>lookup('key3') . '<br>';
echo 'KEY=key4时，操作的服务器为：' . $mc>lookup('key4') . '<br>';
echo 'KEY=key5时，操作的服务器为：' . $mc>lookup('key5') . '<br>';
优缺点：
优点：能够更好地处理节点数变化的情况，减少缓存数据失效的问题，提高系统的可用性和扩展性。
缺点：实现相对复杂，计算量较大。
注意事项
在实施Memcache的分布式部署时，需要注意以下几点：
1、网络通信：确保服务器之间的网络通信畅通无阻，避免由于网络问题导致节点之间无法正常通信。
2、算法选择：在选择分布式算法时，需要根据实际情况进行评估和测试，以确保算法能够满足实际需求并获得最佳的性能表现。
3、监控和维护：需要对Memcache的分布式系统进行监控和维护，以确保系统的稳定性和性能，可以安装一些监控工具来实时监测各个节点的工作状态和性能指标，以便及时进行调整和维护。
FAQs
Q1: Memcache的分布式部署方案有哪些？
A1: Memcache的分布式部署方案主要有两种：普通Hash分布和一致性Hash分布，普通Hash分布通过哈希函数将键值对映射到某个服务器节点上；一致性Hash分布则将服务器节点和存储数据的键都进行哈希处理，并将键映射到哈希环上，以更好地处理节点数变化的情况。
Q2: 在实施Memcache的分布式部署时需要注意哪些事项？
A2: 在实施Memcache的分布式部署时，需要注意以下几点：确保服务器之间的网络通信畅通无阻；在选择分布式算法时进行评估和测试；对Memcache的分布式系统进行监控和维护以确保系统的稳定性和性能。