吐槽memcached proxy 之memagent

前言：

本人在网络上并未找到magent的实际应用的例子，都是一些测试，本人想通过java调用代理magent来解决单点故障的问题，但是没有相关的文档API介绍，后来采用java memcached client直接调用magent服务，居然可以的。其实本人在学习memcached与magent之后，发现网络上，很多人并没有把magent理解对，并不知道它是什么一个角色，只知道是个memcached代理，然后就互相抄袭拷贝对方的文章，有的压根都没有自己亲手测试过。就算自己真正动手测试过magent的，但是并没有把它运用到实际的项目中，起码在本人看来，没有相关的客户端API，但是magent其实跟memcached的调用方法一样，magent的简介里面也介绍说，调用magent服务的方法跟调用memcached服务的方法一样，而且我们可以看到magent的命令模式与memcached的都差不多。

其实对于magent，大家可以把它理解成是memcached客户端的一个扩展，它同样有java client、spymemcached、xmemcached它们的功能，支持ketama一致性hash算法，多了一个memcached备份功能而已。在linux系统下，我们可以用telnet进入magent启动的进程服务set、get值的，写代码的时候，可以直接用java memcached client调用magent，只需要把调用memcached服务的地址改成magent的服务地址。

很多人都理解成了，我只要在memcached服务器上配置好magent，客户端还是采用如memcached-client-for-java来调用memcached，当set、get值的时候，magent会自动分配并自动把值保存到备份服务器上，其实错了，既然你还是采用的memcached-client-for-java，那么就是运用的memcached-client-for-java里面的一致性hash算法了，而不是采用的magent里面的一致性hash算法了。这样做，其实还是撇开了magent。所以必须改成调用magent服务

这也是：http://www.oschina.net/question/858822_77565 中提出：

但是测试结果告诉，当A或者B，或者AB都当掉之后，取值为null。也就是说，magent代理服务并没有将值set到备份服务上。

的答案

就如一个公司的创始人（客户端-java memcached client）一开始有很多任务（key value）要分配（set、get）给各员工（memcached服务器）做，后来请来了一个CEO(magent)，想让他来代理分配（set、get）工作，解决员工离职（单点故障）问题。所以正常情况下，应该是，创始人（客户端）把所有的任务（key value）直接交给CEO(magent)就行了，而不是创始人（客户端-java memcached client）还亲自再分配工作给员工（memcached服务器），应该直接让CEO(magent-java memcached client)自己去分配工作，解决员工离职（单点故障）。所以只需要创始人（客户端-java memcached client）指示CEO(magent-java memcached client)去做就行了，也就是java memcached client调用magent就行了，其他的都不用管了

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magent优于java memcached client、spymemcached、xmemcached解决了单点故障，但是它本身很不完善，譬如一个缓存服务器memcached上面存了（1,2,3这些值），现在它宕机了，但magent还能通过备份memcached服务器上获取到（1,2,3）数据。但是把宕机的memcached服务器重启后，虽然备份的memcached服务器上有（1,2,3）数据，但magent会再次去重新启动的memcached服务器上取数据，却又由于重启的memcached服务器数据丢失，所以取不到相应的数据了。所以说其应用在实际项目中并不现实

以上纯属个人的理解，技术有限，如有错误，还望大家指出纠正，互相学习

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memcached不提供集群功能，因为集群的要素是负载均衡和单点恢复；
memcached在server端之间是不会进行通讯的，目前比较流行的有下面第几种替代的解决方案，虽不是很完美，但是能满足一些基本需求。

1、通过客户端进行hash算法存到不同的mamcached server上
该方法是在客户端存值之前先对key进行hash,把算出的hash对应的不同的memcached server上，这样保证了系统中的数据是存放到不同的mamcached server上，分散了在单台机器上的风险，提高了性能，缺点是单一台机器down后，它上面的数据将会丢失，没法恢复，不能动态增加机器，动态增加机器后，本地key对应server会发生改变，以前的老数据将不能取到，只能系统全部重启
当前的memcached java client就提供了该功能，代码如下
String[] serverlist = {"10.10.9.116:11211","10.10.9.116:11212"}; //定义了两台cache机器
SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
pool.setServers(serverlist);

Integer weights[]=new Integer{1,3};//可以根据每台机器的性能设置不同的权重

pool.setWeights(weights);
pool.setInitConn(initConn);
pool.setMinConn(minConn);
pool.setMaxConn(maxConn);
pool.setMaintSleep(mainSleep);
pool.setNagle(false);
pool.setFailover( true );
pool.initialize();
instance = this;

2、现在通用的使用一致hash算法，可以最大限度避免第一条中的缺点，可以动态的增加或减少机器而对现有的其他机器上的数据保持不变，只会影响小部分的数据的存取。
目前 java client、spymemcached、xmemcached都支持一致hash，同时还采用了虚拟节点的一致性hash算法，使memcached尽量的负载均衡，可以参考：http://blog.csdn.net/fdipzone/article/details/7170045
下面是memcached java client的一段代码，需要设置的几个关键属性：
pool.setNagle(true);//这是开启一个nagle 算法。改算法避免网络中充塞小封包，提高网络的利用率 ;
pool.setHashingAlg(SockIOPool.CONSISTENT_HASH);//设置为一致性hash算法，在memcached集群时使用
pool.setFailover( true ); //集群用设置池的故障转移的标志当一个memcached服务器失效的时候客户端默认会   failover另一个服务去.如果失效的服务器恢复运行，客户端会返回到原来连接的服务器.一般不要使用该功能
pool.setAliveCheck(true);//表示在使用Socket以前是否先检查Socket状态

3、使用memagent

上面1、2都是针对客户端在访问时候进行key的hash算法，而3的方法是基于在memcached服务端安装代理进行分发,它可以进行数据的备份，当某台机器down后会自动从备份机器取对应的数据有如下特点:

     A、和每个memcache server保持多个长连接，效果是减少memcache server保持的连接数量及创建销毁连的开销。不过，memcache本身就支持大并发连接，这个功能也就没什么特别的说道。

     B、支持memcache的binary协议命令，实现请求的转发。

     C、和memcache一样，基于libevent的事件驱动来处理IO。

     D、支持ketama 的一致性hash算法。

     E、支持memcache backup集群，当memcache集群有机器挂了，memagent会将get请求转向memcache backup集群。这个功能对于cache的稳定性要求高的场景下会有用武之地。

magent是一款开源的Memcached代理服务器软件，其项目网址为：
http://code.google.com/p/memagent/

优点：系统自动备份，当一台机器down后自动切换到备份机器

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测试环境：
四台机器：192.168.1.105、192.168.1.151、192.168.1.152、192.168.1.153
192.168.1.105为主机，151、152、153为在105上安装的虚拟机
四台机器上均安装了memcached与magent

1.151、152、153三台机器上，分别启动两个memcached进程，端口均为11211、11212
2.现以105机器为代理机器和备份机器，即在105的机器上启动一个备份的memcached服务，端口为11213，同时再启动一个magent代理进程服务，端口为10000，做主magent服务。
3.另外在151机器上再启动一个magent服务，作为备份的magent服务，万一105机器宕机，则可以启动备份的magent服务，实际配属配置需根据实际应用环境来定，我这边只是测试一下该集群的工作机制与逻辑。

在151机器上启动两个memcached进程：
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.151 -p 11211
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.151 -p 11212
在152机器上启动两个memcached进程：
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.152 -p 11211
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.152 -p 11212
在153机器上启动两个memcached进程：
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.153 -p 11211
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.153 -p 11212
在105机器上启动一个memcached进程：备份用
memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.105 -p 11213
在105机器上启动一个magent进程：
magent -u root -n 51200 -l 192.168.1.105 -p 10000 -s 192.168.1.151:11211 -s 192.168.1.151:11212 -s 192.168.1.152:11211 -s 192.168.1.152:11212 -s 192.168.1.153:11211 -s 192.168.1.153:11212 -b 192.168.1.105:11213
在151机器上启动一个magent进程：备份用
magent -u root -n 51200 -l 192.168.1.151 -p 10000 -s 192.168.1.151:11211 -s 192.168.1.151:11212 -s 192.168.1.152:11211 -s 192.168.1.152:11212 -s 192.168.1.153:11211 -s 192.168.1.153:11212 -b 192.168.1.105:11213

在105机器上：
[root@localhost ~]# memcached -m 1 -u root -d -l 192.168.1.105 -p 11213
[root@localhost ~]# magent -u root -n 51200 -l 192.168.1.105 -p 10000 -s 192.168.1.151:11211 -s 192.168.1.151:11212 -s 192.168.1.152:11211 -s 192.168.1.152:11212 -s 192.168.1.153:11211 -s 192.168.1.153:11212 -b 192.168.1.105:11213
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.105 10000
Trying 192.168.1.105...
Connected to 192.168.1.105.
Escape character is '^]'.
set key1 0 0 1
1
STORED
set key2 0 0 1
2
STORED
set key3 0 0 1
3
STORED
set key4 0 0 1
4
STORED
set key5 0 0 1
5
STORED
set key6 0 0 1
6
STORED
set key7 0 0 1
7
STORED
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.151 11211
Trying 192.168.1.151...
Connected to 192.168.1.151.
Escape character is '^]'.
get key1
END
get key2
END
get key3
END
get key4
VALUE key4 0 1
4
END
get key5
END
get key6
END
get key7
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.151 11212
Trying 192.168.1.151...
Connected to 192.168.1.151.
Escape character is '^]'.
get key1
END
get key2
END
get key3
END
get key4
END
get key5
VALUE key5 0 1
5
END
get key6
END
get key7
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.152 11211
Trying 192.168.1.152...
Connected to 192.168.1.152.
Escape character is '^]'.
get key1
END
get key2
END
get key3
END
get key4
END
get key5
END
get key6
VALUE key6 0 1
6
END
get key7
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.152 11212
Trying 192.168.1.152...
Connected to 192.168.1.152.
Escape character is '^]'.
get key1
VALUE key1 0 1
1
END
get key2
END
get key3
END
get key4
END
get key5
END
get key6
END
get key7
VALUE key7 0 1
7
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.153 11211
Trying 192.168.1.153...
Connected to 192.168.1.153.
Escape character is '^]'.
get key1
END
get key2
VALUE key2 0 1
2
END
get key3
END
get key4
END
get key5
END
get key6
END
get key7
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.153 11212
Trying 192.168.1.153...
Connected to 192.168.1.153.
Escape character is '^]'.
get key1
END
get key2
END
get key3
VALUE key3 0 1
3
END
get key4
END
get key5
END
get key6
END
get key7
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@localhost ~]# telnet 192.168.1.105 11213
Trying 192.168.1.105...
Connected to 192.168.1.105.
Escape character is '^]'.
get key1
VALUE key1 0 1
1
END
get key2
VALUE key2 0 1
2
END
get key3
VALUE key3 0 1
3
END
get key4
VALUE key4 0 1
4
END
get key5
VALUE key5 0 1
5
END
get key6
VALUE key6 0 1
6
END
get key7
VALUE key7 0 1
7
END
quit
Connection closed by foreign host.

telnet ：No route to host
解决方法：
在目标机器上执行：iptables -F

以上只测试了各值的分布情况，看值是否正确的存进去了，确认无误。至于宕机与重启还有调用备份的magent服务的测试这边不贴出来了。不过接着需要解决一个问题，那就是宕机情况下，可以从备份的机器上获取到宕机上原有的数据，可是宕机重启后，该重启机器上的值为空了，获取不到对应的值，该集群系统不会自动再去备份的机器上去取相关的数据了

magent：处理了备份数据，若其中一台缓存服务器宕机，magent通过访问备份的缓存服务器，同样能获取到数据。但是重启了缓存服务器，magent会再次请求此缓存服务器，不再请求备份服务器，却由于重启的缓存服务器上面的数据丢失，从而取不到相应的数据了。

附：

magent的操作与memcache的操作一致，但具体部分返回结果所有差别

启动命令
下表仅列出比较常用的参数，更多参数使用memcached –h进行查看

1.写入数据
<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes>\r <data block>\r
其中“\r”表示回车换行
<command name> 可以是”set”, ”add”, ”replace”
“set”表示按照相应的<key>存储该数据，没有的时候增加，有的覆盖。
“add”表示按照相应的<key>添加该数据,但是如果该<key>已经存在则会操作失败。
“replace”表示按照相应的<key>替换数据,但是如果该<key>不存在则操作失败。
<key> 客户端需要保存数据的key
<flags> 是一个16位的无符号的整数(以十进制的方式表示)
该标志将和需要存储的数据一起存储,并在客户端get数据时返回。
客户可以将此标志用做特殊用途，此标志对服务器来说是不透明的。
<exptime> 过期的时间
若为0表示存储的数据永远不过时(但可被服务器算法：LRU等替换)。
如果非0(unix时间或者距离此时的秒数),当过期后,服务器可以保证用户得不到该数据(以服务器时间为标准)。
<bytes> 需要存储的字节数(不包含最后的”\r”)
当用户希望存储空数据时,<bytes>可以为0，最后客户端需要加上”\r”作为”命令头”的结束标志。
<data block>\r 数据内容
紧接着”命令头”结束之后就要发送数据块(即希望存储的数据内容),最后加上”\r”作为此次通讯的结束。
2.获取数据
get <key>*\r
<key>* 表示一个或者多个key(以空格分开)
“\r” 命令头的结束
3.删除数据
delete <key> <time>\r
<key> 需要被删除数据的key
<time> 客户端希望服务器将该数据删除的时间(unix时间或者从现在开始的秒数)
“\r” 命令头的结束

吐槽memcached proxy 之memagent

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