Memcached内存分配优化及使用问题

前几天做了个Memcached的思考，并测试了一些数据，是关于如何提高Memcached内存使用率的问题。
在启动memcached的时候可以加-f参数和-n参数。-f指定各slab里面chunk大小的变化比例，默认1.25，-n指定slab里面chunk大小从多少开始。
使用memcache_add($memcache_obj, md5(rand()), str_repeat(md5(rand()),10), false,80000 );向memcache中持续灌入数据。


Memcached –d start –m 50 启动memcache,增长系数默认为1.25
结果：
2011-03-28 11:15:37:SAR:localh~211: 10 0 0 0 0/0% 0 5 265 50M 0% 0 0 0 4/0/0
2011-03-28 11:15:40:SAR:localh~211: 11 0 0 530 0/0% 0 192K 4K 50M 1% 797 530 0 4/0/0
2011-03-28 11:15:43:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 105K 50M 17% 21K 13K 0 4/0/1
2011-03-28 11:15:46:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 104K 50M 48% 61K 13K 0 4/1/1
2011-03-28 11:15:49:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 102K 50M 77% 98K 13K 580 4/1/2
2011-03-28 11:15:52:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 103K 50M 92% 116K 13K 13K 4/1/3
2011-03-28 11:15:55:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 105K 50M 92% 116K 13K 13K 4/2/4
2011-03-28 11:15:58:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 107K 50M 92% 116K 13K 13K 4/2/5
2011-03-28 11:16:01:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 101K 50M 92% 116K 13K 13K 4/3/6

使用率稳定在92%，存储116k条
stats slabs
STAT 8:chunk_size 440
STAT 8:chunks_per_page 2383
STAT 8:total_pages 50
STAT 8:total_chunks 119150
STAT 8:used_chunks 119150

使用了大小为440字节的chunk。 使用了id为8的slab

Memcached –d start –m 50 –f 2 增长系数为2
结果：
2011-03-28 11:17:53:SAR:localh~211: 10 0 0 0 0/0% 0 5 267 50M 0% 0 0 0 4/0/0
2011-03-28 11:17:56:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 107K 50M 16% 20K 13K 0 4/0/0
2011-03-28 11:17:59:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 106K 50M 47% 60K 13K 0 4/1/1
2011-03-28 11:18:02:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 106K 50M 63% 80K 13K 13K 4/1/2
2011-03-28 11:18:05:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 105K 50M 63% 80K 13K 13K 4/1/3
2011-03-28 11:18:08:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 108K 50M 63% 80K 13K 13K 4/2/4
2011-03-28 11:18:11:SAR:localh~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 106K 50M 63% 80K 13K 13K 4/2/5

使用率稳定在63%，存储80k条。
STAT 4:chunk_size 640
STAT 4:chunks_per_page 1638
STAT 4:total_pages 50
STAT 4:total_chunks 81900
STAT 4:used_chunks 81900

使用了大小为640的chunk，使用了id为4的slab


Memcached –d start –m 50 –f 1.001 –n 375 增长率为1.001 (memcache要求增长率必须大于1)
结果：
2011-03-28 14:40:09:SAR:127.0.~211: 11 0 0 12K 0/0% 0 4M 100K 50M 98% 124K 12K 10K 4/1/3
2011-03-28 14:40:10:SAR:127.0.~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 104K 50M 99% 125K 13K 13K 4/1/3
2011-03-28 14:40:11:SAR:127.0.~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 106K 50M 99% 125K 13K 13K 4/2/4

使用率稳定在99%，存储125k条
STAT 1:chunk_size 408
STAT 1:chunks_per_page 2570
STAT 1:total_pages 6
STAT 1:total_chunks 15420
STAT 1:used_chunks 15022

使用了大小为408的chunk，使用了id为1的slab


可见调整-f和-n的值可有效提高memcache对内存的使用率。
不过需要注意的是，以上测试数据使用了同长度数据，对于长度不定长的数据，需要根据整体数据确定-f和-n的值。
经过我的测试slab的id值最大为200，若id为199的slab中chunk仍小于数据长度，那么需要将数据存放在id为200的slab中，该slab中的chunk大小为1m，造成内存的巨大浪费。
memcached -d start -m 50 -f 1.001 -n 100
2011-03-28 14:51:15:SAR:127.0.~211: 11 0 0 13K 0/0% 0 5M 101K 50M 0% 50 13K 13K 4/1/2

内存使用率约等于0，存储50条数据
STAT 200:chunk_size 1048576
STAT 200:chunks_per_page 1
STAT 200:total_pages 50
STAT 200:total_chunks 50
STAT 200:used_chunks 50

使用了大小为1m的chunk，使用了id为200的slab


现在还有一个问题：
STAT 1:chunk_size 408
STAT 1:chunks_per_page 2570
一个1m大小slab中存放了2570个大小为408的chunk，可见并没有放满，剩余的空间就被浪费了。对于这种情况，每个slab浪费的内存只有几百个字节，可以忽略不计，但是假如chunk大小为几十上百k的时候，空间浪费情况就很客观了。这时可在memcached启动时添加-I（大写的i）参数来改变slab的大小