Memcached

Memcached 对于 MediaWiki 1.40 资源

Memcached 是一种高性能的、分布式的内存对象缓存系统，广泛应用于加速动态 Web 应用程序。对于运行大型 MediaWiki 站点的管理员来说，了解并有效利用 Memcached 对于提升性能、降低服务器负载至关重要。本文将深入探讨 Memcached 在 MediaWiki 1.40 环境中的应用，包括其原理、配置、监控以及潜在的优化策略。

Memcached 的基本原理

Memcached 的核心思想是将数据库查询结果、API 调用结果以及其他计算密集型操作的结果存储在内存中，以便后续请求可以直接从内存中获取数据，而无需重复计算或查询数据库。这极大地减少了服务器的响应时间，并提升了整体性能。

Memcached 采用客户端-服务器架构。客户端应用程序（例如 MediaWiki）通过协议与 Memcached 服务器进行通信。当客户端需要数据时，它首先检查 Memcached 服务器中是否存在该数据。如果存在（称为“命中”），Memcached 服务器立即将数据返回给客户端。如果不存在（称为“未命中”），客户端从原始数据源（例如数据库）获取数据，然后将其存储在 Memcached 服务器中，以便后续请求使用。

Memcached 的关键特性包括：

**内存存储：** 所有数据都存储在内存中，速度快。
**分布式：** 可以部署多个 Memcached 服务器，将数据分散存储，提高可用性和可扩展性。
**简单易用：** 提供了简单的 API，易于集成到各种应用程序中。
**非持久化：** 数据存储在内存中，服务器重启后数据会丢失。这意味着 Memcached 主要用于缓存经常访问但不太重要的数据，例如会话信息、用户配置和动态页面片段。
**过期时间：** 可以为每个缓存项设置过期时间，确保缓存数据不会过时。

MediaWiki 1.40 与 Memcached 的集成

MediaWiki 1.40 提供了内置的支持 Memcached 作为其对象缓存系统。这意味着你可以通过修改 MediaWiki 的配置文件 `LocalSettings.php` 来启用 Memcached，而无需编写任何额外的代码。

启用 Memcached 的步骤如下：

1. **安装 Memcached：** 在服务器上安装 Memcached 软件。具体安装方法取决于你的操作系统。 2. **配置 MediaWiki：** 在 `LocalSettings.php` 文件中添加以下配置信息：

```php $wgMainCacheType = 'memcached'; $wgMemCachedServers = array(

   '127.0.0.1:11211', // Memcached 服务器地址和端口

); ```

你可以根据实际情况修改 `$wgMemCachedServers` 数组，添加多个 Memcached 服务器地址。

3. **重启 MediaWiki：** 重启 MediaWiki Web 服务器，使配置生效。

Memcached 缓存哪些数据？

MediaWiki 使用 Memcached 缓存多种类型的数据，包括：

**页面渲染缓存：** 缓存已渲染的页面内容，减少数据库查询和页面生成时间。
**查询缓存：** 缓存数据库查询结果，避免重复查询。
**Parser 缓存：** 缓存页面解析结果，加速页面解析过程。
**其他对象缓存：** 缓存各种其他对象，例如用户权限、模板信息等。

Memcached 的配置和优化

Memcached 的性能受到多种因素的影响，包括内存大小、连接数、过期时间等。以下是一些常用的配置和优化策略：

**内存大小：** Memcached 的内存大小应根据你的服务器硬件和 MediaWiki 的数据量进行调整。一般来说，建议将 Memcached 的内存大小设置为服务器可用内存的 50%-80%。
**连接数：** Memcached 的连接数应根据你的 MediaWiki 站点的并发访问量进行调整。一般来说，建议将连接数设置为并发访问量的 2-3 倍。
**过期时间：** Memcached 的过期时间应根据数据的更新频率进行调整。对于经常更新的数据，应设置较短的过期时间；对于不经常更新的数据，可以设置较长的过期时间。
**slab 分配：** Memcached 使用 slab 分配机制来管理内存。slab 分配机制将内存划分为多个 slab，每个 slab 用于存储特定大小的对象。合理配置 slab 分配可以提高内存利用率。
**预先分配内存 (preload)：** 在服务器启动时预先分配一部分内存，可以避免在高峰期出现内存分配延迟。
**使用压缩：** 对于大型对象，可以使用压缩算法来减少内存占用。

Memcached 常用配置参数
参数	描述	默认值	`memory`	Memcached 可用的最大内存量 (MB)	64	`connections`	允许的最大并发连接数	1024	`max_item_size`	单个缓存项的最大大小 (MB)	1	`chunk_size`	slab 分配的块大小 (MB)	128	`slab_size`	slab 的数量	1	`time`	缓存项的默认过期时间 (秒)	0

Memcached 的监控和诊断

监控 Memcached 的性能对于及时发现和解决问题至关重要。以下是一些常用的监控和诊断工具：

**memcached-tool：** Memcached 官方提供的命令行工具，可以用于查看 Memcached 服务器的状态信息，例如内存使用率、命中率、连接数等。
**Nagios/Zabbix：** 流行的监控系统，可以用于监控 Memcached 服务器的各项指标。
**Munin：** 另一种流行的监控系统，可以用于监控 Memcached 服务器的各项指标。
**MediaWiki 监控界面：** MediaWiki 提供了一些内置的监控界面，可以用于查看 Memcached 的使用情况。

监控指标包括：

**命中率：** 表示从 Memcached 中获取数据的请求的比例。高命中率表示 Memcached 正在有效地缓存数据。
**内存使用率：** 表示 Memcached 使用的内存量。
**连接数：** 表示当前连接到 Memcached 服务器的客户端数量。
**缓存项数量：** 表示 Memcached 中存储的缓存项数量。
**get/set 操作数量：** 表示 Memcached 服务器执行的 get 和 set 操作的数量。

Memcached 与其他缓存技术

除了 Memcached，还有其他一些常用的缓存技术，例如：

**Redis：** 一种内存数据结构存储系统，可以用于缓存、会话管理、消息队列等。 Redis 比 Memcached 提供了更丰富的数据结构和功能。 Redis
**Varnish：** 一种 HTTP 加速器，可以用于缓存静态和动态 Web 内容。 Varnish
**APC (Alternative PHP Cache)：** 一种 PHP opcode 缓存，可以加速 PHP 代码的执行。 APC

选择哪种缓存技术取决于你的具体需求。一般来说，Memcached 适用于缓存简单的键值对数据，而 Redis 适用于缓存复杂的数据结构。Varnish 适用于缓存 HTTP 响应，而 APC 适用于缓存 PHP opcode。

高级优化策略

**使用多个 Memcached 实例:** 通过水平扩展，增加缓存容量和吞吐量。
**使用一致性哈希:** 将缓存项均匀地分布到多个 Memcached 实例上，减少缓存失效和数据迁移。
**客户端连接池:** 减少建立和断开 Memcached 连接的开销。
**定期清理过期缓存项:** 防止内存泄漏。
**分析缓存命中率:** 识别需要优化的缓存策略。

与成交量分析和技术分析的关系 (类比)

虽然 Memcached 本身不直接与金融领域的成交量分析和技术分析相关，但我们可以类比理解其作用。就像交易者通过分析成交量来预测市场趋势一样，MediaWiki 管理员通过监控 Memcached 的命中率来评估缓存策略的有效性。高命中率就像高成交量，表明缓存策略正在有效地工作。调整 Memcached 配置，就像调整交易策略，旨在优化性能并降低服务器负载。监控缓存失效就像监控市场波动，需要及时调整策略以应对变化。类似的技术分析指标包括：

**移动平均线 (缓存命中率):** 平滑缓存命中率数据，识别趋势。移动平均线
**相对强弱指标 (RSI) (缓存访问频率):** 衡量缓存访问频率的变化，识别潜在问题。 RSI
**布林带 (缓存占用率):** 显示缓存占用率的范围，识别异常波动。布林带
**成交量加权平均价格 (VWAP) (页面加载时间):** 计算页面加载时间的加权平均值，评估整体性能。 VWAP
**斐波那契回撤位 (缓存过期时间):** 确定最佳缓存过期时间。斐波那契回撤位
**MACD (缓存命中率变化):** 衡量缓存命中率的变化趋势。MACD
**随机指标 (缓存访问模式):** 分析缓存访问模式，优化缓存策略。随机指标
**K线图 (缓存命中/未命中比例):** 可视化缓存命中和未命中的比例随时间的变化。K线图
**资金流向指标 (缓存数据流量):** 监控缓存数据的流入和流出情况。资金流向指标
**波动率指标 (缓存占用率波动):** 衡量缓存占用率的波动程度。波动率指标
**支撑位和阻力位 (缓存容量上限和下限):** 确定缓存容量的上限和下限。支撑位和阻力位
**均线交叉 (缓存命中率交叉点):** 发现缓存命中率的交叉点，作为调整缓存策略的信号。均线交叉
**缠论 (缓存数据关联性):** 分析缓存数据之间的关联性，优化缓存策略。缠论
**波浪理论 (缓存命中率周期):** 识别缓存命中率的周期性变化。波浪理论
**艾略特波段理论 (缓存访问模式周期):** 分析缓存访问模式的周期性变化。艾略特波段理论

虽然这些类比并不完全相同，但它们有助于理解监控和优化 Memcached 的重要性，以及如何根据数据做出明智的决策。

总结

Memcached 是一种强大的缓存系统，可以显著提升 MediaWiki 站点的性能。通过合理配置和优化 Memcached，你可以减少服务器负载，提高响应速度，并改善用户体验。持续监控 Memcached 的性能，并根据实际情况进行调整，是确保其有效运行的关键。 MediaWiki Memcached 数据库缓存对象缓存 LocalSettings.php 服务器性能 Web 性能优化缓存策略缓存命中率缓存失效分布式缓存内存管理服务器监控性能分析 PHP Web 服务器数据库 MySQL PostgreSQL 负载均衡一致性哈希 Redis Varnish APC 移动平均线 RSI 布林带 VWAP 斐波那契回撤位 MACD 随机指标 K线图资金流向指标波动率指标支撑位和阻力位均线交叉缠论波浪理论艾略特波段理论

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