PHP 和 Python 基于 UDP 协议操作 memcached

在写完(https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTU4NzM5Ng==&mid=2455770298&idx=1&sn=1a6232862a977c9bc85d99620a9e8499&scene=21#wechat_redirect)这篇文章后,我重新燃起了对 memcached 的兴趣,在新浪博客的时候,我们很早就使用了 memcached,但由于大部分服务使用了 squid 缓存,所以 memcached 没有大规模使用,十年过去了,我对 memcached 的认知也越来越肤浅了,乘着这次机会,我重新看了一遍 memcached 官方 wiki,打算写几篇文章回顾下,今天聊第一个话题,那就是如何基于 UDP 协议操作 memcached。

首先 memcached 支持 TCP 和 UDP 协议,至于两者的差别不是本文的重点,本文主要讲解如何在 PHP 和 Python 中以 UDP 协议的方式操作 memcached。

memcached 服务如何开启 UDP

由于出现过 memcached UDP 反射攻击,所以很多 linux 发行版默认启动的是关闭 UDP 端口的,如果你想开启,可以执行下列命令:

$ memcached -m 64 -p 11212 -U 11211 -u memcache -l 127.0.0.1

-U 参数表示指定 UDP 端口,如果 -U 参数的值为0 表示关闭 UDP 端口。

一旦执行上列命令,表示 memcached 服务器端同时监听 11211 的 UDP 和 TCP 端口,通过下列命令可看出:

$ netstat -an | grep 11211
tcp 0 0 127.0.0.1:11211 0.0.0.0:* LISTEN     
udp 0 0 127.0.0.1:11211 0.0.0.0:*

命令行 UDP 连接 memcached

在 Linux 中,telnet 只能运行于 TCP 模式,所以为了演示,只能采用 nc 命令行。UDP 操作 memcached,在操作数据的时候必须增加一个 frame 头,后续的数据格式和 TCP 操作 memcached 一样,查看官方手册:

 The frame header is 8 bytes long, as follows (all values are 16-bit integers

 in network byte order, high byte first):


 0-1 Request ID.

 2-3 Sequence number.

 4-5 Total number of datagrams in this message.

 6-7 Reserved for future use; must be 0.

为了说的简单点,可以执行下列命令,以 UDP 协议操作 memcached:

$ printf 'x00x00x00x00x00x01x00x00statsrn' | nc -u 127.0.0.1 11211 
$ printf 'x00x00x00x00x00x01x00x00set v 0 0 1rnxrn' | nc -u 127.0.0.1 11211 
$ printf 'x00x00x00x00x00x01x00x00get vrn' | nc -u 127.0.0.1 11211

PHP 以 UDP 协议操作 memcached

php-memcached 扩展也支持 UDP 协议操作 memcached,但并不鼓励,所以官方文档介绍 UDP 操作非常少,我也是查了官方的 Issues 才明白的。另外即使支持,UDP 操作也有限制,比如 set 命令支持 UDP 协议,但 get 命令就不支持,至于原因,大家可以思考下,后续我会简单说一说。

先看代码:

$m_udp = new Memcached();
# 使用 UDP 协议模式
$m_udp->setOption(Memcached::OPT_USE_UDP, true);
# 注意,支持文本模式的协议,而非二进制协议
$m_udp->setOption(Memcached::OPT_BINARY_PROTOCOL, false);

$m_udp->addServer('127.0.0.1', 11211, 1);

echo $m_udp->get('y');
var_dump($m_udp->getResultMessage());

输出 string(20) “ACTION NOT SUPPORTED”,可以看出 php-memcached 扩展做了限制,不允许 UDP 协议操作 get 命令。

$m_udp->set('y',"ok");
var_dump($m_udp->getResultMessage());
$m_tcp =new Memcached();
# 切换为默认的 TCP 连接方式
$m_tcp->addServer('127.0.0.1', 11211, 1);
echo $m_tcp->get("y");

执行完毕,成功输出 ok。

Python 以 UDP 协议操作 memcached

Python 有专门的包基于 UDP 协议操作 memcached,这就是 python-memcached-udp 包,安装后,演示一个例子:

client = memcached_udp.Client([('localhost', 11211)])
client.set('key1', 'value1')
r = client.get('key1')
print (r)

大家可以看看这个包的源代码,非常有意思,可以学到很多 memcached 命令知识。