03-NoSQL之Redis配置与优化

一、redis与memcache总体对比

1.性能

Redis：只使用单核，平均每一个核上Redis在存储小数据时比Memcached性能更高。

Memcached：可以使用多核，而在100k以上的数据中，Memcached性能要高于Redis。

2.内存使用效率

MemCached：使用简单的key-value存储，Memcached的内存利用率更高。

Redis：如果采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached。

3.内存空间和数据量大小

MemCached：可以修改最大内存，采用LRU算法。Memcached单个key-value大小有限，一个value最大只支持1MB。

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

4.数据结构支持

MemCached：数据结构单一，仅用来缓存数据。

Redis：支持更加丰富的数据类型，Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

可以在服务器端直接对数据进行丰富的操作,这样可以减少网络IO次数和数据体积。

5.可靠性

Memcached：只是个内存缓存，对可靠性要求低。MemCached不支持数据持久化，断电或重启后数据消失，但稳定性是有保证的。

Redis：对可靠性要求高，支持数据持久化和数据恢复，允许单点故障，同时也会影响部分性能。支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存到磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

6.应用场景

Memcached：动态系统中减轻数据库负载，提升性能；做缓存，适合多读少写，大数据量场景。

Redis：适用于对读写效率要求都很高，数据处理业务复杂和对安全性要求较高的系统。

2.实验案例

1.redis的安装

先把防火墙关掉

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

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

3：redis服务控制
[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.配置参数的修改
[root@localhost ~]#vim /etc/redis/6379.conf 
bind 127.0.0.1 192.168.10.101   	//监听的主机地址 
port 6379 		//端口 
daemonize yes 	//启用守护进程 
pidfile /var/run/redis_6379.pid 	//指定 PID 文件 
loglevel notice 	//日志级别 
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：用于启动 Redis 的工具； 
 redis-benchmark：用于检测 Redis 在本机的运行效率； 
 redis-check-aof：修复 AOF 持久化文件； 
 redis-check-rdb：修复 RDB 持久化文件； 
 redis-cli：Redis 命令行工具。

redis常用命令：

set         创建
get         查看
keys *   查看所有
rename (会覆盖) 
renamenx （检查有没有同名，然后再决定是否执行 rename 命令，）
del        （命令可以删除当前数据库的指定 key）
exists    （命令可以判断键值是否存在）
type      （使用 type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型）
select    （切换数据库）
move    （移动数据）
flushdb （清空当前数据库数据）
flushall  （清空所有数据库的数据）

 -p：指定服务器端口； 
 -s：指定服务器 socket； 
 -c：指定并发连接数； 
 -n：指定请求数； 
 -d：以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小； 
 -k：1=keep alive 0=reconnect； 
 -r：SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值； 
 -P：通过管道传输<numreq>请求； 
 -q：强制退出 redis。仅显示 query/sec 值； 
 --csv：以 CSV 格式输出；
 -l：生成循环，永久执行测试； 
 -t：仅运行以逗号分隔的测试命令列表； 
 -I：Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。

五：Redis 持久化

Redis 的所有数据都是保存在内存中，然后不定期的通过异步方式保存到磁盘上(这称为“半持久化模式”)；也可以把每一次数据变化都写入到一个 append only file(aof)里面(这称为“全持久化模式”)。

由于 Redis 的数据都存放在内存中，如果没有配置持久化，Redis 重启后数据就全丢失了。所以，需要开启 Redis 的持久化功能，将数据保存到磁盘上，当 Redis 重启后，可以从磁盘中恢复数据。Redis 提供两种方式进行持久化，一种是 RDB（Redis DataBase） 持久化（原理是将 Reids在内存中的数据库记录定时 dump 到磁盘上的 RDB 持久化），另外一种是 AOF（append only file）持久化（原理是将 Reids 的操作日志以追加的方式写入文件）。

1：RDB 和 AOF 的区别

（1）RDB是什么？

默认采用的方法

RDB持久化是把当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程，触发RDB持久化过程分为手动触发和自动触发。

触发机制：手动触发分别对应为save和bgsave命令

save命令：阻塞当前Redis服务器，直到RDB过程完成为止，对于内存比较多的实例会造成时间阻塞。线上环境不建议使用。

bgsave命令：Redis进程执行fork（用于创建进程的函数）操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段。

（2）RDB的优缺点：

RDB的优点：

RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，代表Redis在某一个时间点上的数据快照。非常适用于备份，全量复制等场景。比如每6小时执行bgsave备份，并把RDB文件拷贝到远程机器或者文件系统中，用于灾难恢复。

Redis加载RDB恢复数据远远快于AOF方式。

RDB的缺点：

RDB方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为bgsave每次运行都有执行fork操作创建子进程，属于重量级操作，频繁执行成本过高。

RDB文件使用特定二进制格式保存，Redis版本演进过程中有多个格式的RDB版本，存在老版本Redis服务无法兼容新版RDB格式的问题。

二、AOF是什么

AOF(append only file)持久化：以独立日志的方式记录每次写命令，重启时再重新执行AOF文件中命令达到恢复数据的目的。AOF的主要作用是解决了数据持久化的实时性，目前已经是Redis持久化的主流

二者选择的标准：

牺牲一些性能，换取更高的缓存一致性（AOF），

写操作频繁的时候，不启用备份来换取更高的性能，待手动运行 save 的时候，再做备份（RDB）

备注：

如果redies重启之后，需要加载一个持久化文件，有限会选择AOF文件。

如果先开启了RDB，再开启AOF，RDB先执行了持久化，那么RDB文件中的内容会被AOF覆盖掉。

3：Redis 持久化配置

（1）RDB 持久化配置

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

打开 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 分钟)之后，如果至少有 1 个 key 发生变化，则 dump内存快照。
  •  save 300 10：在 300 秒(5 分钟)之后，如果至少有 10 个 key 发生变化，则 dump内存快照。
  •  save 60 10000：在 60 秒(1 分钟)之后，如果至少有 10000 个 key 发生变化，则dump 内存快照。
  • dbfilename dump.rdb ：RDB文件名称           ##254行
  • dir /var/lib/redis/6379 ：RDB文件路径          ##264行
  • rdbcompression yes ：是否进行压缩               ##242行

（2）AOF 持久化配置

在 Redis 的配置文件中存在三种同步方式，它们分别是：

  • appendonly yes  ：开启AOF持久化（默认为no）                ##673行
  • appendfilename "appendonly.aof "  ：AOF文件名称            ##677行
  • # appendfsync always
  • appendfsync everysec
  • # appendfsync no

always：同步持久化，每次发生数据变化会立刻写入磁盘

everysec：默认推荐，每秒异步记录一次（默认值）

no：不同步，交给操作系统决定如何同步

  • aof-load-truncated yes          ##769行

忽略最后一条可能存在问题的指令

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

（2）AOF重写

为了解决 AOF 文件体积不断增大的问题，用户可以向 Redis 发送 BGREWRITEAOF命令。BGREWRITEAOF 命令会通过移除 AOF 文件中的冗余命令来重写（rewrite）AOF文件，使 AOF 文件的体积尽可能地变小。

127.0.0.1:6379> bgrewriteaof

Background append only file rewriting started

# 在日志进行BGREWRITEAOF时，如果no-appendfsync-on-rewrite设置为yes表示新写操作不进行同步fsync，只是暂存在缓冲区里，避免造成磁盘IO操作冲突，等重写完成后再写入。Redis中默认为no

no-appendfsync-on-rewrite no 

# 当前AOF文件大小是上次日志重写时AOF文件大小两倍时，发生BGREWRITEAOF操作

auto-aof-rewrite-percentage 100 

备注：

100指的是aof文件增长比例，指当前aof文件比上次重写的增长比例大小，100为两倍

#当前AOF文件执行BGREWRITEAOF命令的最小值，避免刚开始启动Reids时由于文件尺寸较小导致频繁的BGREWRITEAOF

auto-aof-rewrite-min-size 64mb

六：性能管理

1：查看内存信息

192.168.9.236:7001> info memory

used_memory:1210776 #已经内存使用的大小，以字节为单位
used_memory_human:1.15M # 带单位展示，以M为单位
used_memory_rss:7802880 # 从操作系统角度看redis内存占用多少
used_memory_rss_human:7.44M # 带单位展示
maxmemory:1073741824 # 最大内存大小
maxmemory_human:1.00G # 带单位展示

2：回收策略

maxmemory-policy：回收策略

Ø volatile-lru：它允许 Redis 从整个数据集中挑选最近最少使用的 key 进行删除

Ø volatile-ttl：按照key的过期时间进行淘汰

Ø volatile-random：从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰；

Ø allkeys-lru：使用 LRU 算法从所有数据集合中淘汰数据；

Ø allkeys-random：从数据集合中任意选择数据淘汰；

Ø noeviction：禁止淘汰数据（默认值）

备注：

设置key的过期时间

expire v1 10

v1的过期时间为10秒

备注：

当 Redis 由于内存压力需要回收一个 key 时，Redis 首先考虑的不是回收最旧的数据，而是在最近最少使用的 key 或即将过期的 key 中随机选择一个 key，从数据集中删除

redis设置密码

　　一、设置方法

　　方法一：通过配置文件redis.conf设置密码

　　找到requirepass关键字，后面就是跟的密码，默认情况下是注释掉的，即默认不需要密码，如下：

　　

 　　打开注释，设置为自己的密码，重启即可

　　方法二：通过命名设置密码

　　使用redis-cli连接上redis，执行如下命令

config set requirepass 123456

　　执行完毕，无需重启，退出客户端，重新登录就需要输入密码了

　　二、连接方法

　　1、连接时输入密码

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

　　2、先连接再输入密码

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

　　三、关闭方法

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

　　四、区别

　　1）修改配置文件设置的密码永久生效；使用命令设置的密码临时生效，重启后失效

　　2）修改配置文件设置的密码，需要重启生效；使用命令设置的密码，退出后再登录生效，重启后失效

　　3）命令的优先级高于配置文件的优先级

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