03-NoSQL之Redis配置與優化

一、redis與memcache總體對比

1.性能

Redis：只使用單核，平均每一個核上Redis在存儲小數據時比Memcached性能更高。

Memcached：可以使用多核，而在100k以上的數據中，Memcached性能要高于Redis。

2.內存使用效率

MemCached：使用簡單的key-value存儲，Memcached的內存利用率更高。

Redis：如果采用hash結構來做key-value存儲，由于其組合式的壓縮，其內存利用率會高于Memcached。

3.內存空間和數據量大小

MemCached：可以修改最大內存，采用LRU算法。Memcached單個key-value大小有限，一個value最大只支持1MB。

Redis：增加了VM的特性，突破了物理內存的限制。Redis單個key-value大小最大支持512MB 。

4.數據結構支持

MemCached：數據結構單一，僅用來緩存數據。

Redis：支持更加豐富的數據類型，Redis不僅僅支持簡單的k/v類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。

可以在服務器端直接對數據進行豐富的操作,這樣可以減少網絡IO次數和數據體積。

5.可靠性

Memcached：只是個內存緩存，對可靠性要求低。MemCached不支持數據持久化，斷電或重啟后數據消失，但穩定性是有保證的。

Redis：對可靠性要求高，支持數據持久化和數據恢復，允許單點故障，同時也會影響部分性能。支持數據的備份，即master-slave模式的數據備份。Redis支持數據的持久化，可以將內存中的數據保存到磁盤中，重啟的時候可以再次加載進行使用。

6.應用場景

Memcached：動態系統中減輕數據庫負載，提升性能；做緩存，適合多讀少寫，大數據量場景。

Redis：適用于對讀寫效率要求都很高，數據處理業務復雜和對安全性要求較高的系統。

2.實驗案例

1.redis的安裝

先把防火墻關掉

先把防火墻關掉
systemctl stop firewalld
set setenforce 0[root@localhost ~]# yum -y install gcc* zlib-devel
解壓 redis包
[root@localhost ~]# tar xvzf redis-4.0.9.tar.gz 
[root@localhost ~]# cd redis-4.0.9/ make

2：查看進程
[root@localhost utils]# netstat -anpt | grep redis

3：redis服務控制
[root@localhost ~]#/etc/init.d/redis_6379 stop 
[root@localhost ~]#/etc/init.d/redis_6379 start 
[root@localhost ~]#/etc/init.d/redis_6379 restart 
[root@localhost ~]#/etc/init.d/redis_6379 status 


4.配置參數的修改
[root@localhost ~]#vim /etc/redis/6379.conf 
bind 127.0.0.1 192.168.10.101   	//監聽的主機地址 
port 6379 		//端口 
daemonize yes 	//啟用守護進程 
pidfile /var/run/redis_6379.pid 	//指定 PID 文件 
loglevel notice 	//日志級別 
logfile /var/log/redis_6379.log 	//指定日志文件 [root@localhost~]#/etc/init.d/redis_6379 restart 
[root@localhost utils]# netstat -anpt | grep redis

二：Redis 命令工具
? redis-server：用于啟動 Redis 的工具； 
? redis-benchmark：用于檢測 Redis 在本機的運行效率； 
? redis-check-aof：修復 AOF 持久化文件； 
? redis-check-rdb：修復 RDB 持久化文件； 
? redis-cli：Redis 命令行工具。

redis常用命令：

set ? ? ? ? 創建
get ? ? ? ? 查看
keys * ? 查看所有
rename (會覆蓋)?
renamenx （檢查有沒有同名，然后再決定是否執行 rename 命令，）
del ? ? ? ?（命令可以刪除當前數據庫的指定 key）
exists ? ?（命令可以判斷鍵值是否存在）
type ? ? ?（使用 type 命令可以獲取 key 對應的 value 值類型）
select ? ?（切換數據庫）
move ? ?（移動數據）
flushdb （清空當前數據庫數據）
flushall ?（清空所有數據庫的數據）

? -p：指定服務器端口； 
? -s：指定服務器 socket； 
? -c：指定并發連接數； 
? -n：指定請求數； 
? -d：以字節的形式指定 SET/GET 值的數據大小； 
? -k：1=keep alive 0=reconnect； 
? -r：SET/GET/INCR 使用隨機 key, SADD 使用隨機值； 
? -P：通過管道傳輸<numreq>請求； 
? -q：強制退出 redis。僅顯示 query/sec 值； 
? --csv：以 CSV 格式輸出；
? -l：生成循環，永久執行測試； 
? -t：僅運行以逗號分隔的測試命令列表； 
? -I：Idle 模式。僅打開 N 個 idle 連接并等待。

五：Redis 持久化

Redis 的所有數據都是保存在內存中，然后不定期的通過異步方式保存到磁盤上(這稱為“半持久化模式”)；也可以把每一次數據變化都寫入到一個 append only file(aof)里面(這稱為“全持久化模式”)。

由于 Redis 的數據都存放在內存中，如果沒有配置持久化，Redis 重啟后數據就全丟失了。所以，需要開啟 Redis 的持久化功能，將數據保存到磁盤上，當 Redis 重啟后，可以從磁盤中恢復數據。Redis 提供兩種方式進行持久化，一種是 RDB（Redis DataBase） 持久化（原理是將 Reids在內存中的數據庫記錄定時 dump 到磁盤上的 RDB 持久化），另外一種是 AOF（append only file）持久化（原理是將 Reids 的操作日志以追加的方式寫入文件）。

1：RDB 和 AOF 的區別

（1）RDB是什么？

默認采用的方法

RDB持久化是把當前進程數據生成快照保存到硬盤的過程，觸發RDB持久化過程分為手動觸發和自動觸發。

觸發機制：手動觸發分別對應為save和bgsave命令

save命令：阻塞當前Redis服務器，直到RDB過程完成為止，對于內存比較多的實例會造成時間阻塞。線上環境不建議使用。

bgsave命令：Redis進程執行fork（用于創建進程的函數）操作創建子進程，RDB持久化過程由子進程負責，完成后自動結束。阻塞只發生在fork階段。

（2）RDB的優缺點：

RDB的優點：

RDB是一個緊湊壓縮的二進制文件，代表Redis在某一個時間點上的數據快照。非常適用于備份，全量復制等場景。比如每6小時執行bgsave備份，并把RDB文件拷貝到遠程機器或者文件系統中，用于災難恢復。

Redis加載RDB恢復數據遠遠快于AOF方式。

RDB的缺點：

RDB方式數據沒辦法做到實時持久化/秒級持久化。因為bgsave每次運行都有執行fork操作創建子進程，屬于重量級操作，頻繁執行成本過高。

RDB文件使用特定二進制格式保存，Redis版本演進過程中有多個格式的RDB版本，存在老版本Redis服務無法兼容新版RDB格式的問題。

二、AOF是什么

AOF(append only file)持久化：以獨立日志的方式記錄每次寫命令，重啟時再重新執行AOF文件中命令達到恢復數據的目的。AOF的主要作用是解決了數據持久化的實時性，目前已經是Redis持久化的主流

二者選擇的標準：

犧牲一些性能，換取更高的緩存一致性（AOF），

寫操作頻繁的時候，不啟用備份來換取更高的性能，待手動運行 save 的時候，再做備份（RDB）

備注：

如果redies重啟之后，需要加載一個持久化文件，有限會選擇AOF文件。

如果先開啟了RDB，再開啟AOF，RDB先執行了持久化，那么RDB文件中的內容會被AOF覆蓋掉。

3：Redis 持久化配置

（1）RDB 持久化配置

[root@localhost ~]# vim /etc/redis/6379.conf

打開 6379.conf 文件之后，搜索 save，可以看到如下所示配置信息。

  • ? save 900 1：在 900 秒(15 分鐘)之后，如果至少有 1 個 key 發生變化，則 dump內存快照。
  • ? save 300 10：在 300 秒(5 分鐘)之后，如果至少有 10 個 key 發生變化，則 dump內存快照。
  • ? save 60 10000：在 60 秒(1 分鐘)之后，如果至少有 10000 個 key 發生變化，則dump 內存快照。
  • dbfilename dump.rdb ：RDB文件名稱?????????? ##254行
  • dir /var/lib/redis/6379 ：RDB文件路徑????????? ##264行
  • rdbcompression yes ：是否進行壓縮?????????????? ##242行

（2）AOF 持久化配置

在 Redis 的配置文件中存在三種同步方式，它們分別是：

  • appendonly yes? ：開啟AOF持久化（默認為no）??????????????? ##673行
  • appendfilename "appendonly.aof "? ：AOF文件名稱??????????? ##677行
  • # appendfsync always
  • appendfsync everysec
  • # appendfsync no

always：同步持久化，每次發生數據變化會立刻寫入磁盤

everysec：默認推薦，每秒異步記錄一次（默認值）

no：不同步，交給操作系統決定如何同步

  • aof-load-truncated yes? ??????? ##769行

忽略最后一條可能存在問題的指令

[root@localhost ~]#/etc/init.d/redis_6379 restart

（2）AOF重寫

為了解決 AOF 文件體積不斷增大的問題，用戶可以向 Redis 發送 BGREWRITEAOF命令。BGREWRITEAOF 命令會通過移除 AOF 文件中的冗余命令來重寫（rewrite）AOF文件，使 AOF 文件的體積盡可能地變小。

127.0.0.1:6379> bgrewriteaof

Background append only file rewriting started

# 在日志進行BGREWRITEAOF時，如果no-appendfsync-on-rewrite設置為yes表示新寫操作不進行同步fsync，只是暫存在緩沖區里，避免造成磁盤IO操作沖突，等重寫完成后再寫入。Redis中默認為no

no-appendfsync-on-rewrite no?

# 當前AOF文件大小是上次日志重寫時AOF文件大小兩倍時，發生BGREWRITEAOF操作

auto-aof-rewrite-percentage 100?

備注：

100指的是aof文件增長比例，指當前aof文件比上次重寫的增長比例大小，100為兩倍

#當前AOF文件執行BGREWRITEAOF命令的最小值，避免剛開始啟動Reids時由于文件尺寸較小導致頻繁的BGREWRITEAOF

auto-aof-rewrite-min-size 64mb

六：性能管理

1：查看內存信息

192.168.9.236:7001> info memory

used_memory:1210776 #已經內存使用的大小，以字節為單位
used_memory_human:1.15M # 帶單位展示，以M為單位
used_memory_rss:7802880 # 從操作系統角度看redis內存占用多少
used_memory_rss_human:7.44M # 帶單位展示
maxmemory:1073741824 # 最大內存大小
maxmemory_human:1.00G # 帶單位展示

2：回收策略

maxmemory-policy：回收策略

? volatile-lru：它允許 Redis 從整個數據集中挑選最近最少使用的 key 進行刪除

? volatile-ttl：按照key的過期時間進行淘汰

? volatile-random：從已設置過期時間的數據集合中隨機挑選數據淘汰；

? allkeys-lru：使用 LRU 算法從所有數據集合中淘汰數據；

? allkeys-random：從數據集合中任意選擇數據淘汰；

? noeviction：禁止淘汰數據（默認值）

備注：

設置key的過期時間

expire v1 10

v1的過期時間為10秒

備注：

當 Redis 由于內存壓力需要回收一個 key 時，Redis 首先考慮的不是回收最舊的數據，而是在最近最少使用的 key 或即將過期的 key 中隨機選擇一個 key，從數據集中刪除

redis設置密碼

　　一、設置方法

　　方法一：通過配置文件redis.conf設置密碼

　　找到requirepass關鍵字，后面就是跟的密碼，默認情況下是注釋掉的，即默認不需要密碼，如下：

　　

?　　打開注釋，設置為自己的密碼，重啟即可

　　方法二：通過命名設置密碼

　　使用redis-cli連接上redis，執行如下命令

config set requirepass 123456

　　執行完畢，無需重啟，退出客戶端，重新登錄就需要輸入密碼了

　　二、連接方法

　　1、連接時輸入密碼

[root@localhost bin]# ./redis-cli -a 123456

　　2、先連接再輸入密碼

[root@localhost bin]# ./redis-cli127.0.0.1:6379> auth 123456

　　三、關閉方法

[root@localhost bin]# ./redis-cli -a 123456 shutdown

　　四、區別

　　1）修改配置文件設置的密碼永久生效；使用命令設置的密碼臨時生效，重啟后失效

　　2）修改配置文件設置的密碼，需要重啟生效；使用命令設置的密碼，退出后再登錄生效，重啟后失效

　　3）命令的優先級高于配置文件的優先級

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