CentOS 7.6——搭建memcache群集实现高可用

一：Memcache概述

• Memcache是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，它能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。简单的说就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。
• Memcache是danga的一个项目，最早是LiveJournal 服务的，最初为了加速 LiveJournal 访问速度而开发的，后来被很多大型的网站采用。
• Memcached是以守护程序方式运行于一个或多个服务器中，随时会接收客户端的连接和操作。

1.1：memcache和memcached的区分

• Memcache是这个项目的名称，而memcached是它服务器端的主程序文件名
• Memcached是高性能的，分布式的内存对象缓存系统，用于在动态应用中减少数据库负载，提升访问速度。Memcached由Danga Interactive开发，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。

二：实操环境介绍

2.1：环境

• VMware软件
• 一台centos7虚拟机作为memcache主服务器，IP地址：20.0.0.51
• 一台centos7虚拟机作为memcache从服务器，IP地址：20.0.0.52
• 一台centos7虚拟机作为memcache客户端，IP地址：20.0.0.20
• 漂移IP地址：20.0.0.100，是客户端登陆的IP地址

2.2：实验目的

• 通过搭建memcache高可用群集，实现主从同步，群集高可用功能

2.3：magent概述

• Magent是一款开源的Memcached代理服务器软件，采用的是:Consistent Hashing原理，可以通过它来实现缓存数据的同步

三：实验配置

3.1：memcache主从服务器搭建

• 主服务器需要安装：memcached，libevent，keepalived，magent
• 从服务器需要安装：memcached，libevent，keepalived

3.2：主从服务器搭建memcached

• 注意的是：主从服务器都配置，仅演示主服务器的操作

'解压源码包'
[root@master memcache]# tar zxvf libevent-2.1.8-stable.tar.gz -C /opt
[root@master memcache]# tar zxvf memcached-1.5.6.tar.gz -C /opt
[root@master memcache]# mkdir /opt/magent	'此步骤从服务器不需要操作'
[root@master memcache]# tar zxvf magent-0.5.tar.gz -C /opt/magent/	'此步骤从服务器不需要操作'
'编译安装libevent和memcached'
[root@master memcache]# yum install gcc gcc-c++ make -y
[root@master memcache]# cd /opt/libevent-2.1.8-stable/
[root@master libevent-2.1.8-stable]# ./configure --prefix=/usr	'路径不在/usr的话，后面magent在make的时候会报错：magent.c:64:19: 致命错误：event.h：没有那个文件或目录'
[root@master libevent-2.1.8-stable]# make && make install
[root@master libevent-2.1.8-stable]# cd /opt/memcached-1.5.6/
[root@master memcached-1.5.6]# ./configure \
> --prefix=/usr/local/memcached \
> --with-libevent=/usr/local/libevent
[root@master memcached-1.5.6]# make && make install
[root@master memcached-1.5.6]# systemctl stop firewalld.service '关闭防火墙'
[root@master memcached-1.5.6]# setenforce 0

3.3：主服务器上安装magent代理

• 在主服务器上安装magent，从服务器不需要安装

[root@master memcached-1.5.6]# cd /opt/magent/
[root@master magent]# ls
ketama.c  ketama.h  magent.c  Makefile
[root@master magent]# vim ketama.h	'修改magent配置文件'
    '前两行修改如下'
#ifndef SSIZE_MAX
#define SSIZE_MAX 32767
...省略内容
[root@master magent]# vim Makefile 	'修改Makefile配置文件'
 LIBS = -levent -lm	  '首行后面添加-lm'
...省略内容
[root@master magent]# make	'编译后会产生一个magent可执行程序'
[root@master magent]# yum install openssh-clients -y
[root@master magent]# cp magent /usr/bin/	'将magent可执行程序复制到/usr/bin中'
[root@master magent]# scp magent root@20.0.0.52:/usr/bin	'将magent可执行程序复制到从服务器的/usr/bin中'
'此命令需要输入yes，输入从服务器的密码才能将文件拷贝过去，根据提示操作即可'

3.4：主从服务器搭建keepalived

[root@master ~]# yum install keepalived -y
'主从服务器都要安装keepalived'

• 主服务器中keepalived.conf配置文件修改

[root@master ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived
    '此段落为：定义一个函数脚本，稍后我们需要创建它'
vrrp_script magent {
    
    	
                script "/opt/shell/magent.sh"
                interval 2
            }
'全局配置'
global_defs {
    
    
   notification_email {
    
    
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id MAGENT_HA	'router_id自定义，不可与从服务器相同'
}
'实例区域'
vrrp_instance VI_1 {
    
    	
    state MASTER	'主服务器为MASTER，从服务器要改为BACKUP'
    interface ens33	'网卡改为本机网卡ens33'
    virtual_router_id 51	'主不可相同，从服务器需要修改'
    priority 100	'优先级要高于从服务器'
    advert_int 1
    track_script {
    
    	'此三行为调用函数的段落，配置文件开头已经添加了函数，此处需要调用'
                magent
    }
    authentication {
    
    
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    
    
        20.0.0.100	'定义漂移地址'
    }
}

• 从服务器中keepalived.conf配置文件修改

[root@slave ~]# cd /etc/keepalived/
[root@slave keepalived]# mv keepalived.conf keepalived.conf.bak	'备份配置文件'
'回到主服务器，将配置文件复制到从服务器'
[root@master ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@20.0.0.52:/etc/keepalived
[root@slave keepalived]# vim keepalived.conf
'其他配置都相同，只需要修改如下几个配置'
router_id MAGENT_HB         'id名和第一台要不一样，从服务器改为MAGENT_HB'
state BACKUP               '从服务器为BACKUP'
virtual_router_id 52       'id号和第一台不一样即可'
priority 90                 '优先级低与主服务器 '

• 在主从服务器创建magent脚本

'主从服务器都要创建magent脚本'
[root@master ~]# mkdir /opt/shell
[root@master ~]# cd /opt/shell/
[root@master shell]# vim magent.sh
#!/bin/bash
K=`ps -ef | grep keepalived | grep -v grep | wc -l`
if [ $K -gt 0 ]; then
        magent -u root -n 51200 -l 20.0.0.100 -p 12000 -s 20.0.0.51:11211 -b 20.0.0.52:11211
else
pkill -9 magent
fi
'如下解释'
-n 51200             '定义用户最大连接数'
-l 20.0.0.100   '指定虚拟IP'
-p 12000             '指定端口号'
-s                   '指定主缓存服务器20.0.0.51:11211'
-b                   '指定从缓存服务器20.0.0.52.134:11211'
11211				'端口号'

• 主从服务器启动服务

'主从服务器都要做'
[root@master shell]# chmod +x magent.sh 	'增加magent脚本执行权限'
[root@master shell]# systemctl start keepalived.service	'开启keepalived服务'
[root@master shell]# netstat -ntap |grep 12000	'keepalived启动会有点慢，我们需要稍等一下'
tcp        0      0 20.0.0.100:12000    0.0.0.0:*               LISTEN      67513/magent 

• 验证主从

[root@master shell]# vim /var/log/messages 
搜索'Transition to MASTER STATE'，有即成功
[root@master shell]# ip addr	'查看漂移地址是否绑定成功'
...省略内容
 inet 20.0.0.100/32 scope global ens33	'绑定成功 '
...省略内容
[root@slave keepalived]# vim /var/log/messages 
搜索'//Entering BACKUP STATE'，有即成功
[root@slave keepalived]# ip addr	'查看漂移地址是否绑定成功'
...省略内容
 inet 20.0.0.100/32 scope global ens33	'绑定成功 '
...省略内容

3.5：主从服务器开启memcache并测试本地连接

• 主从服务器开启memcache

'主服务器开启'
[root@master ~]# ln -s /usr/local/memcached/bin/* /usr/local/bin/
[root@master ~]# memcached -m 512k -u root -d -l 20.0.0.51 -p 11211
[root@master ~]# netstat -ntap |grep 11211
tcp        0      0 20.0.0.51:11211    0.0.0.0:*               LISTEN      88178/memcached     
[root@master ~]# 
'从服务器开启'
[root@slave keepalived]# ln -s /usr/local/memcached/bin/* /usr/local/bin/
[root@slave keepalived]# memcached -m 512k -u root -d -l 20.0.0.52 -p 11211
[root@slave keepalived]# netstat -ntap |grep 11211
tcp        0      0 20.0.0.52:11211    0.0.0.0:*               LISTEN      124927/memcached  

• 测试本地能否连接memcache

'主服务器测试'
[root@master ~]# yum install telnet -y	'安装Telnet远程登陆程序'
[root@master ~]# telnet 20.0.0.51 11211
Trying 20.0.0.51...	'连接成功'
Connected to 20.0.0.51.
Escape character is '^]'.
quit	'退出'
Connection closed by foreign host.
'从服务器测试'
[root@slave keepalived]# yum install telnet -y
[root@slave keepalived]# telnet 20.0.0.52 11211
Trying 20.0.0.52...	'连接成功'
Connected to 20.0.0.52.
Escape character is '^]'.
quit	'退出'
Connection closed by foreign host.

四：memcache客户端测试

• 客户端登陆memcache

[root@client ~]# yum install telnet -y	
[root@client ~]# telnet 20.0.0.100 12000	'使用漂移地址登陆'
Trying 20.0.0.100...
Connected to 20.0.0.100.
Escape character is '^]'.

• 测试主从同步

[root@client ~]# telnet 20.0.0.100 12000	
Trying 20.0.0.100...
Connected to 20.0.0.100.
Escape character is '^]'.
add username 0 0 5	'客户端连接并新建一个数据'
12345
STORED
'返回主服务器查看是否同步生成数据'
[root@master ~]# telnet 20.0.0.51 11211
Trying 20.0.0.51...
Connected to 20.0.0.51.
Escape character is '^]'.
get username
VALUE username 0 5	
12345	'主服务器成功生成'
END
'返回从服务器查看是否同步生成数据'
[root@slave keepalived]# telnet 20.0.0.52 11211
Trying 20.0.0.52...
Connected to 20.0.0.52.
Escape character is '^]'.
get username
VALUE username 0 5	
12345	'从服务器成功生成'
END
'测试成功，主从都成功生成数据'

• 测试高可用群集

'宕机主服务器，看从服务器是否正常使用'
[root@master ~]# systemctl stop keepalived.service 	'关闭主服务器keepalived服务'
[root@client ~]# telnet 20.0.0.100 12000	'客户端登陆成功'
Trying 20.0.0.100...
Connected to 20.0.0.100.
Escape character is '^]'.
set username 
UNSUPPORTED COMMAND
set username 0 0 4	'修改一下数据'
1234
STORED
'从服务器查看数据是否同步'
get username
VALUE username 0 4
1234	'成功同步'
END

则高可用群集搭建成功