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Memcache内存分配

wbj0110 分享于 2013-12-05

推荐:Memcache内存分配策略

转自:http://tank.blogs.tkiicpp.com/2010/12/14/memcache%e5%86%85%e5%ad%98%e5%88%86%e9%85%8d%e7%ad%96%e7%95%a5/ 一、Memcache内存分配机制         关于这

Memcached的内存分配以page为单位,默认情况下一个page是1M,可以通过-I参数在启动时指定。如果需要申请内存时,memcached会划分出一个新的page并分配给需要的slab区域。page一旦被分配在重启前不会被回收或者重新分配(page ressign已经从1.2.8版移除了) 
 
Slabs划分数据空间 
Memcached并不是将所有大小的数据都放在一起的,而是预先将数据空间划分为一系列slabs,每个slab只负责一定范围内的数据存储。如下图,每个slab只存储大于其上一个slab的size并小于或者等于自己最大size的数据。例如:slab 3只存储大小介于137 到 224 bytes的数据。如果一个数据大小为230byte将被分配到slab 4中。从下图可以看出,每个slab负责的空间其实是不等的,memcached默认情况下下一个slab的最大值为前一个的1.25倍,这个可以通过修改-f参数来修改增长比例。 
 

Chunk才是存放缓存数据的单位 
Chunk是一系列固定的内存空间,这个大小就是管理它的slab的最大存放大小。例如:slab 1的所有chunk都是104byte,而slab 4的所有chunk都是280byte。chunk是memcached实际存放缓存数据的地方,因为chunk的大小固定为slab能够存放的最大值,所以所有分配给当前slab的数据都可以被chunk存下。如果时间的数据大小小于chunk的大小,空余的空间将会被闲置,这个是为了防止内存碎片而设计的。例如下图,chunk size是224byte,而存储的数据只有200byte,剩下的24byte将被闲置。 
 
Slab的内存分配。 
Memcached在启动时通过-m指定最大使用内存,但是这个不会一启动就占用,是随着需要逐步分配给各slab的。
 如果一个新的缓存数据要被存放,memcached首先选择一个合适的slab,然后查看该slab是否还有空闲的chunk,如果有则直接存放进去;如果没有则要进行申请。slab申请内存时以page为单位,所以在放入第一个数据,无论大小为多少,都会有1M大小的page被分配给该slab。申请到page后,slab会将这个page的内存按chunk的大小进行切分,这样就变成了一个chunk的数组,在从这个chunk数组中选择一个用于存储数据。如下图,slab 1和slab 2都分配了一个page,并按各自的大小切分成chunk数组。 

推荐:深入Memcache内部(二)-item内存分配

1.Item数据格式     Item是保存在chunk中的实际数据      2.新建Item分配内存过程 快速定位slab classid 计算key+value+suffix+32结构体,如90byte 如果>1MB,无


Memcached内存分配策略 
综合上面的介绍,memcached的内存分配策略就是:按slab需求分配page,各slab按需使用chunk存储。
这里有几个特点要注意,Memcached分配出去的page不会被回收或者重新分配Memcached申请的内存不会被释放slab空闲的chunk不会借给任何其他slab使用 
 
Memcached内存释放
Lazy Expiration
memcached内部不会监视记录是否过期,而是在get时查看记录的时间戳,检查记录是否过期。这种技术被称为lazy(惰性)expiration。因此,memcached不会在过期监视上耗费CPU时间。
LRU:从缓存中有效删除数据的原理
memcached会优先使用已超时的记录的空间,但即使如此,也会发生追加新记录时空间不足的情况,此时就要使用名为 Least Recently Used(LRU)机制来分配空间。顾名思义,这是删除“最近最少使用”的记录的机制。因此,当memcached的内存空间不足时(无法从slab class 获取到新的空间时),就从最近未被使用的记录中搜索,并将其空间分配给新的记录。从缓存的实用角度来看,该模型十分理想。

推荐:Memcache内存分配机制

1. page(页)为内存分配的最小单位 Memcached 的内存分配以page为单位,默认情况下一个page是1M,可以通过-I参数在启动时指定。如果需要申请内存时,memcached会

Memcached的内存分配以page为单位,默认情况下一个page是1M,可以通过-I参数在启动时指定。如果需要申请内存时,memcached会划分出一个新的page并分配给需要的slab区域。page一旦被分配在重启前

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