Utilizà mcrouter per scalà u memcached horizontale
U sviluppu di prughjetti d'alta carica in ogni lingua richiede un accostu speciale è l'usu di strumenti speciali, ma quandu si tratta di applicazioni in PHP, a situazione pò esse cusì aggravata chì avete da sviluppà, per esempiu, propiu servitore di l'applicazioni. In questa nota parleremu di u dolore familiar cù l'almacenamiento di sessione distribuitu è a cache di dati in memcached è cumu risolvemu sti prublemi in un prughjettu "ward".
L'eroi di l'occasione hè una applicazione PHP basata nantu à u framework symfony 2.3, chì ùn hè micca in tuttu inclusu in i piani di cummerciale per aghjurnà. In più di l'almacenamiento di sessione abbastanza standard, stu prughjettu hà fattu un usu pienu pulitica "caching everything". in memcached: risposte à e dumande à i servitori di basa di dati è API, diverse bandiere, chjusi per a sincronizazione di l'esekzione di codice è assai di più. In una tale situazione, una rottura di memcached diventa fatale per u funziunamentu di l'applicazione. Inoltre, a perdita di cache porta à cunsequenze serii: u DBMS cumencia à scoppià à e cuciture, i servizii API cumincianu à pruibisce e dumande, etc. Stabilizà a situazione pò piglià decine di minuti, è durante questu tempu u serviziu serà terribilmente lento o completamente indisponibile.
Avemu bisognu di furnisce a capacità di scala orizzontalmente l'applicazione cù pocu sforzu, i.e. cù cambiamenti minimi à u codice fonte è funziunalità cumpleta cunservata. Fate u cache micca solu resistente à i fiaschi, ma ancu pruvate à minimizzà a perdita di dati da questu.
Chì ci hè di male in memcached stessu?
In generale, l'estensione memcached per PHP soporta dati distribuiti è almacenamiento di sessione fora di a scatula. U mecanismu per l'hashing di chjave coherente permette di mette in modu uniforme dati in parechji servitori, indirizzendu in modu unicu ogni chjave specifica à un servitore specificu da u gruppu, è l'arnesi di failover integrati assicuranu una alta dispunibilità di u serviziu di caching (ma, sfurtunatamenti, senza dati).
E cose sò un pocu megliu cù u almacenamiento di sessione: pudete cunfigurà memcached.sess_number_of_replicas, in u risultatu di quale i dati seranu guardati in parechji servitori à una volta, è in casu di fallimentu di una istanza memcached, i dati seranu trasferiti da l'altri. In ogni casu, se u servitore torna in linea senza dati (cum'è di solitu succede dopu à un reiniciu), alcune di e chjave seranu redistribuite in u so favore. In fatti, questu significarà perdita di dati di sessione, Siccomu ùn ci hè manera di "andà" à una altra replica in casu di una miss.
Strumenti di biblioteca standard sò destinati principalmente à horizontale scaling: permettenu di aumentà a cache à dimensioni gigantesche è furnisce l'accessu à questu da u codice allughjatu in diversi servitori. In ogni casu, in a nostra situazione, u voluminu di dati almacenati ùn supera micca parechji gigabytes, è u rendiment di unu o dui nodi hè abbastanza. Di conseguenza, l'unicu strumenti standard utili puderia esse assicurà a dispunibilità di memcached mantenendu almenu una istanza di cache in cundizione di travagliu. In ogni casu, ùn era micca pussibule di prufittà ancu di sta opportunità... Eccu vale a pena ricurdà l'antichità di u quadru utilizatu in u prugettu, per quessa chì era impussibile di ottene l'applicazione per travaglià cù una piscina di servitori. Ùn ci scurdemu micca ancu di a perdita di dati di sessione: l'ochju di u cliente twitched from the massive logout of users.
Ideale era necessariu replicazione di record in memcached è bypassing replicas in casu di sbagliu o sbagliu. Ci hà aiutatu à implementà sta strategia mcrouter.
mcrouter
Questu hè un router memcached sviluppatu da Facebook per risolve i so prublemi. U sustegnu u protocolu di testu memcached, chì permette installazioni di scala memcached à proporzioni insane. Una descrizzione dettagliata di mcrouter pò esse truvata in stu annunziu. Frà altre cose larga funziunalità pò fà ciò chì avemu bisognu:
replicate record;
fà fallback à altri servitori in u gruppu se un errore si trova.
Perchè trè piscine? Perchè i servitori sò ripetuti? Scupritemu cumu funziona.
In questa cunfigurazione, mcrouter selezziunate u percorsu à quale a dumanda serà mandata basatu annantu à u cumandimu di dumanda. U tippu li dice questu OperationSelectorRoute.
E dumande GET passanu à u gestore RandomRoutechì sceglie aleatoriamente una piscina o una strada trà l'uggetti di array children. Ogni elementu di sta matrice hè à u turnu un gestore MissFailoverRoute, chì passerà per ogni servitore in a piscina finu à riceve una risposta cù dati, chì serà tornatu à u cliente.
Se avemu usatu esclusivamente MissFailoverRoute cù una piscina di trè servitori, allora tutte e dumande venenu prima à a prima istanza di memcached, è u restu riceve richieste nantu à una basa residuale quandu ùn ci hè micca dati. Un tali approcciu porta à carica eccessiva in u primu servitore in a lista, cusì hè statu decisu di generà trè piscine cù indirizzi in sequenze differenti è selezziunate in modu aleatoriu.
Tutti l'altri dumande (è questu hè un registru) sò trattati cù l'usu AllMajorityRoute. Stu handler manda richieste à tutti i servitori in a piscina è aspetta risposte da almenu N / 2 + 1 di elli. Da usu AllSyncRoute per l'operazioni di scrittura duvia esse abbandunatu, postu chì stu metudu necessita una risposta pusitiva da всех servitori in u gruppu - altrimenti torna SERVER_ERROR. Ancu mcrouter aghjunghje i dati à i cache dispunibuli, a funzione PHP di chjama torna un errore è generà avvisu. AllMajorityRoute ùn hè micca cusì strettu è permette finu à a mità di l'unità per esse fora di serviziu senza i prublemi descritti sopra.
Principale svantaghju Stu schema hè chì s'ellu ùn ci hè veramente micca dati in a cache, allora per ogni dumanda da u cliente N richieste à memcached seranu in realtà eseguite - à à tutti servitori in a piscina. Pudemu riduce u nùmeru di servitori in piscine, per esempiu, à dui: sacrificà a fiducia di almacenamiento, avemuоpiù veloce è menu carica da e dumande à e chjave mancanti.
NB: Pudete ancu truvà ligami utili per amparà mcrouter documentazione nantu à wiki и prublemi di prughjettu (inclusi quelli chjusi), chì rapprisentanu un magazzinu tutale di diverse cunfigurazioni.
Custruisce è gestisce mcrouter
A nostra applicazione (è memcached stessu) corre in Kubernetes - per quessa, mcrouter hè ancu situatu quì. Per assemblea di cuntainer avemu aduprà werf, a cunfigurazione per quale sarà cusì:
NB: I listini dati in l'articulu sò publicati in u repository flant/mcrouter.
... è disegnala Graficu di Helm. L'interessante hè chì ci hè solu un generatore di cunfigurazione basatu annantu à u numeru di repliche (se qualchissia hà una opzione più laconica è elegante, sparte in i cumenti):
# php -a
Interactive mode enabled
php > # Проверяем запись и чтение
php > $m = new Memcached();
php > $m->addServer('mcrouter', 11211);
php > var_dump($m->set('test', 'value'));
bool(true)
php > var_dump($m->get('test'));
string(5) "value"
php > # Работает! Тестируем работу сессий:
php > ini_set('session.save_handler', 'memcached');
php > ini_set('session.save_path', 'mcrouter:11211');
php > var_dump(session_start());
PHP Warning: Uncaught Error: Failed to create session ID: memcached (path: mcrouter:11211) in php shell code:1
Stack trace:
#0 php shell code(1): session_start()
#1 {main}
thrown in php shell code on line 1
php > # Не заводится… Попробуем задать session_id:
php > session_id("zzz");
php > var_dump(session_start());
PHP Warning: session_start(): Cannot send session cookie - headers already sent by (output started at php shell code:1) in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to write session lock: UNKNOWN READ FAILURE in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to write session lock: UNKNOWN READ FAILURE in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to write session lock: UNKNOWN READ FAILURE in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to write session lock: UNKNOWN READ FAILURE in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to write session lock: UNKNOWN READ FAILURE in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to write session lock: UNKNOWN READ FAILURE in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Unable to clear session lock record in php shell code on line 1
PHP Warning: session_start(): Failed to read session data: memcached (path: mcrouter:11211) in php shell code on line 1
bool(false)
php >
A ricerca di u testu di l'errore ùn hà micca datu risultati, ma per a quistione "mcrouter php"In prima linea era u prublema più anticu senza risolve di u prugettu - mancanza di sustegnu protocolu binariu memcached.
NB: U protokollu ASCII in memcached hè più lento cà u binari, è i mezi standard di l'hashing di chjave coherente solu funzionanu cù u protokollu binariu. Ma questu ùn crea micca prublemi per un casu specificu.
U truccu hè in u saccu: tuttu ciò chì duvete fà hè di passà à u protokollu ASCII è tuttu funziona.... Tuttavia, in questu casu, l'abitudine di circà risposte in documentazione nantu à php.net hà fattu una burla crudele. Ùn truverete micca a risposta curretta quì ... salvu chì, sicuru, scorri finu à a fine, induve in a sezione "Noti cuntribuiti da l'utilizatori" sarà fideli è risposta ingiustamente criticata.
Iè, u nome di l'opzione curretta hè memcached.sess_binary_protocol. Deve esse disattivatu, dopu chì e sessioni cumincianu à travaglià. Tuttu ciò chì resta hè di mette u cuntinuu cù mcrouter in un pod cù PHP!
cunchiusioni
Cusì, cù solu cambiamenti infrastrutturali pudemu risolve u prublema: u prublema cù a tolleranza di difetti di memcached hè stata risolta, è l'affidabilità di l'almacenamiento di cache hè stata aumentata. In più di i vantaghji evidenti per l'applicazione, questu hà datu spaziu per a manuvra quandu travaglia nantu à a piattaforma: quandu tutti i cumpunenti anu una riserva, a vita di l'amministratore hè assai simplificata. Iè, stu metudu hà ancu i so svantaghji, pò esse cum'è una "crutch", ma s'ellu si risparmia soldi, enterra u prublema è ùn causa micca novi - perchè micca?