Django Memcache 集群搭建和负载均衡

Memcache是一个基于内存的分布式缓存系统，它可以在多台服务器中共享数据。在Django中，我们可以使用Memcache作为缓存后端来提高性能。但是，如果我们有多个Memcache服务器，我们需要将它们组合成一个集群，并使用负载均衡来分配客户端请求到不同的服务器上。本文将介绍如何在Django中搭建Memcache集群，并使用负载均衡进行请求分配。

1. 安装和启动Memcache

首先，我们需要在每个服务器上安装和启动Memcache服务器。以Ubuntu 20.04为例，可以使用以下命令进行安装和启动：

sudo apt-get update
sudo apt-get install memcached
sudo systemctl enable memcached
sudo systemctl start memcached

上述命令将安装Memcache，并启动它作为后台服务。

2. 配置Memcache

接下来，我们需要在每个Memcache服务器上配置它们作为集群的一部分。具体来说，我们需要在每个服务器上的memcached.conf文件中添加以下内容：

-l 127.0.0.1,server1_ip,server2_ip
-p 11211

其中，"-l"选项用于指定监听地址，我们可以将其设置为本地IP地址、第一台服务器的IP地址和第二台服务器的IP地址，以使用这三个地址作为集群的节点。"-p"选项用于指定监听端口，我们将其设置为11211，这是Memcache默认的监听端口。

3. 使用Python-memcached作为Django缓存后端

Django提供了各种缓存后端，我们可以选择使用Python-memcached作为我们的Memcache缓存后端。首先，我们需要通过以下命令安装：

pip install python-memcached

然后，在Django的settings.py文件中添加以下配置：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': [
            'localhost:11211',
            'server1_ip:11211',
            'server2_ip:11211',
        ],
    }
}

上述配置使用Python-memcached作为缓存后端，并将三个地址作为Memcache集群的节点。

4. 配置负载均衡

现在，我们已经将多个Memcache服务器配置为一个集群，并且将Python-membraced设置为我们的Django缓存后端。但是，我们还需要将客户端请求均衡地分配到不同的服务器上。这可以通过在Django中使用负载均衡器来实现。

Django提供了一些负载均衡器的选项，例如使用轮询算法(for example)，随机算法，等等。这里我们将使用Python的“memcache”包来实现负载均衡。首先，我们需要通过以下命令安装：

pip install python-memcached

然后，我们需要修改settings.py文件中Memcache后端的配置，如下所示：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': [
            'localhost:11211',
            'server1_ip:11211',
            'server2_ip:11211',
        ],
        'OPTIONS': {
            'MAX_BEHAVIOR': 2,
            'HASH': 'memcached.Hasher',
            'DISTRIBUTION': 'memcached.RoundRobin',
        }
    }
}

上述配置告诉Django使用“memcached.Hasher”使用Memcache哈希函数，并使用“memcached.RoundRobin”算法进行负载均衡。

现在，我们已经完成了Memcache集群和负载均衡的搭建。我们可以尝试在Django视图函数中使用缓存来测试它们的效果。例如：

from django.core.cache import cache

def my_view(request):
    key = 'pidancode.com'
    value = cache.get(key)
    if value is None:
        value = expensive_calculation()
        cache.set(key, value, timeout=300)
    return HttpResponse(value)

上述代码从缓存中获取“pidancode.com”的值，如果它不存在，它将执行昂贵的计算，并将结果存储在缓存中。这将在下一次请求中使用缓存，从而提高性能。

总结

本文介绍了如何在Django中搭建Memcache集群，并使用负载均衡来分配客户端请求。我们首先安装和启动了多台Memcache服务器，然后配置它们作为集群的一部分。接下来，我们使用Python-memcached作为Django缓存后端，并配置了负载均衡器来实现请求分配。最后，我们在Django视图函数中使用缓存来测试集群和负载均衡的效果。