Redis配置与优化_redis 配置优化

Redis配置&优化

1 关系型数据库与非关系型数据库

1.1 定义

• 关系型数据库
  • 关系型数据库是一个结构化的数据库
  • 创建在关系模式（二维表格模式）基础上
  • 一般面向于记录

主流的关系型数据库包括Oracle MySQL SQLserver等

• 非关系型数据库
  • 除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型
  • 不需要预先建库建表定义数据存储表结构
  • 每条记录可以有不同的数据类型和字段个数

主流的NoSQL数据库有Redis MongBD Hbase Memcached ElasticSearch TSDB等

1.2 区别

• 数据存储方式不同

  • 不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起
  • 通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构

• 扩展方式不同

  • SQL是纵向扩展，也就是说提高处理能力
  • NoSQL数据库是横向扩展的
  • NoSQL数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器

• 对事务性的支持不同

  • SQL数据库支持对事务原子性细粒度控制，并且易于回滚事务
  • NoSQL数据库价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面

1.3 产生背景

可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题（高并发、高性能、高可用）

• High performance——对数据库高并发读写需求
• Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
• High Scalability && High Availability——对数据库高可扩展性与高可用性需求

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2 Redis

2.1 Redis简介

Redis 基于内存运行并支持持久化，采用key-value（键值对）的存储形式，是目前分布式架构中不可或缺的一环

Redis服务器程序是单进程模型，也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程，Redis的实际处理速度则是完全依靠于主进程的执行效率

• 若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个客户端同时访问时，服务器的处理能力是会有一定程度的下降

• 若在同一台服务器上开启多个Redis进程，Redis在提高并发处理能力的同时会给服务器的CPU造成很大压力

在实际生产环境中，需要根据实际的需求来决定开启多少个Redis进程

• 若对高并发要求更高一些，可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程

• 若CPU资源比较紧张，采用单进程即可

2.2 Redis优点

（1）具有极高的数据读写速度：数据读取的速度最高可达到 110000 次/s，数据写入速度最高可达到 81000 次/s
（2）支持丰富的数据类型：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Sorted Sets 等数据类型操作
（3）支持数据的持久化：可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用
（4）原子性：Redis 所有操作都是原子性的
（5）支持数据备份：即 master-salve 模式的数据备份

2.3 Redis缺点

缓存和数据库双写一致性问题

缓存雪崩问题

缓存击穿问题

缓存的并发竞争问题

2.4 Redis使用场景

一般应用在Session缓存、队列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等

适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和淘汰特征的、不需要持久化或者只需要保证弱一致性、逻辑简单的场景

2.5 Redis运行快的原因

• Redis是一款纯内存结构，避免了磁盘I/O等耗时操作
• Redis命令处理的核心模块为单线程，不存在多线程切换而消耗CPU，不用考虑各种锁的问题，不存在加锁、释放锁的操作，没有因为可能出现死锁而导致性能消耗
• 采用了 I/O 多路复用机制，大大提升了并发效率

3 Redis安装部署

3.1 环境准备

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
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3.2 内核参数修改

vim /etc/sysctl.conf
vm.overcommit_memory = 1
net.core.somaxconn = 2048
 
sysctl -p
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3.3 安装Redis

yum install -y gcc gcc-c++ make
 
tar zxvf /opt/redis-7.0.9.tar.gz -C /opt/
cd /opt/redis-7.0.9
make
make PREFIX=/usr/local/redis install

#由于Redis源码包中直接提供了 Makefile 文件，所以在解压完软件包后，不用先执行 ./configure 进行配置，可直接执行 make 与 make install 命令进行安装。
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3.4 创建Redis工作目录

mkdir /usr/local/redis/{conf,log,data}
 
cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/conf/
 
useradd -M -s /sbin/nologin redis
chown -R redis.redis /usr/local/redis/
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3.5 环境变量

vim /etc/profile 
PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin		#增加一行
 
source /etc/profile
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3.6 修改配置文件

vim /usr/local/redis/conf/redis.conf
bind 127.0.0.1 192.168.80.10					
#87行，添加 监听的主机地址

protected-mode no					
#111行，将本机访问保护模式设置no。如果开启了，那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下，Redis只允许接受本机的响应

port 6379										
#138行，Redis默认的监听6379端口

daemonize yes				
#309行，设置为守护进程，后台启动

pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid		
#341行，指定 PID 文件

logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"	
#354行，指定日志文件

dir /usr/local/redis/data						
#504行，指定持久化文件所在目录

requirepass abc123								
#1037行，增加一行，设置redis密码
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3.7 定义systemd服务管理脚本

vim /usr/lib/systemd/system/redis-server.service
[Unit]
Description=Redis Server
After=network.target
 
[Service]
User=redis
Group=redis
Type=forking
TimeoutSec=0
PIDFile=/usr/local/redis/log/redis_6379.pid
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
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3.8 启动服务

systemctl start redis-server
systemctl enable redis-server
 
netstat -lntp | grep 6379
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4 Redis命令工具

redis-server：Redis 服务器启动命令
redis-benchmark：性能测试工具，用于检测 Redis 在本机的运行效率
redis-check-aof：修复有问题的 AOF 持久化文件
redis-check-rdb：修复有问题的 RDB 持久化文件
redis-cli：Redis 客户端命令行工具
redis-sentinel：Redis 哨兵集群使用
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4.1 redis-cli命令行工具

语法：redis-cli -h host -p port [-a password]
-h ：指定远程主机
-p ：指定 Redis 服务的端口号
-a ：指定密码，未设置数据库密码可以省略-a 选项
若不添加任何选项表示，则使用 127.0.0.1:6379 连接本机上的 Redis 数据库

redis-cli -h 192.168.146.20 -p 6379 -a 'abc123'
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4.2 Redis数据库常用命令

set：存放数据，命令格式为 set key value
get：获取数据，命令格式为 get key
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192.168.146.20:6379> set teacher zhangsan
OK
192.168.146.20:6379> get teacher
"zhangsan"
 
# keys 命令可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、？等选项来使用。
192.168.146.20:6379> set k1 1
OK
192.168.146.20:6379> set k2 2
OK
192.168.146.20:6379> set k3 3
OK
192.168.146.20:6379> set v1 4
OK
192.168.146.20:6379> set v5 5
OK
192.168.146.20:6379> set v22 5
OK
 
 
192.168.146.20:6379> keys *    #查看当前数据库中所有键
1) "k2"
2) "v1"
3) "v5"
4) "k3"
5) "k1"
6) "v22"
7) "teacher"
192.168.146.20:6379> keys v*   #查看当前数据库中以 v 开头的数据
1) "v1"
2) "v5"
3) "v22"  
192.168.146.20:6379> keys v?   #查看当前数据库中以 v 开头的数据
1) "v1"
2) "v5"
192.168.146.20:6379> keys v??   #查看当前数据库中以 v 开头 v 开头后面包含任意两位的数据
1) "v22"
 
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4.2.1 exists

判断键值是否存在

192.168.146.20:6379> exists teacher  #判断 teacher 键是否存在
(integer) 1                          # 1 表示 teacher 键是存在
192.168.146.20:6379> exists tea
(integer) 0                          # 0 表示 tea 键不存在
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4.2.2 del

可以删除当前数据库的指定key

192.168.146.20:6379> keys *
 1) "k2"
 2) "mycounter"
 3) "key2"
 4) "key4"
 5) "myset2"
 6) "myhash"
 7) "myzset"
 8) "v1"
 9) "mykey"
10) "v5"
11) "k1"
12) "teacher"
13) "k3"
14) "mykey2"
15) "key3"
16) "myset"
17) "key1"
18) "v22"
192.168.146.20:6379> del v5
(integer) 1
192.168.146.20:6379> get v5
(nil)
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4.2.3 type

可以获取 key 对应的 value 值类型

192.168.146.20:6379> type k1
string
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4.2.4 expire&ttl

expire为指定的key设置过期时间

ttl可以查看key还有多少秒过期，-1表示永不过期，-2表示已过期

192.168.146.20:6379> expire k1 10
(integer) 1
192.168.146.20:6379> ttl k1
(integer) 0
192.168.146.20:6379> ttl k1
(integer) -2
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4.2.5 rename

对已有的key进行重命名

命令格式：rename 源key 目标key
使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值

在实际使用过程中，建议先用 exists 命令查看目标 key 是否存在，然后再决定是否执行 rename 命令，以避免覆盖重要数据

192.168.146.20:6379> keys v*
1) "v1"
2) "v22"
192.168.146.20:6379> rename v22 v2
OK
192.168.146.20:6379> get v1
"4"
192.168.146.20:6379> get v2
"5"
192.168.146.20:6379> rename v1 v2
OK
192.168.146.20:6379> get v1
(nil)
192.168.146.20:6379> get v2
"4"
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renamenx 命令的作用是对已有 key 进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标 key 存在则不进行重命名（不覆盖）

命令格式：renamenx 源key 目标key

192.168.146.20:6379> renamenx v2 teacher
(integer) 0
192.168.146.20:6379> keys *
 1) "k2"
 2) "mycounter"
 3) "key2"
 4) "key4"
 5) "myset2"
 6) "myhash"
 7) "myzset"
 8) "mykey"
 9) "teacher"
10) "k3"
11) "mykey2"
12) "key3"
13) "myset"
14) "v2"
15) "key1"
192.168.146.20:6379> get teacher
"zhangsan"
192.168.146.20:6379> get v2
"4"
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4.2.6 dbsize

查看当前数据库中key的数目

192.168.146.20:6379> dbsize
(integer) 15
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2

4.2.7 config set/get requirepass yourpassword

设置密码，查看密码

192.168.146.20:6379> config set requirepass abc123
OK
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2

192.168.146.20:6379> auth abc123
OK
192.168.146.20:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "abc123"
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4.3 Redis多数据库常用命令

Redis 支持多数据库，Redis 默认情况下包含 16 个数据库，数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的
多数据库相互独立，互不干扰

4.3.1 多数据库之间切换

命令格式：select 序号
使用 redis-cli 连接 Redis 数据库后，默认使用的是序号为 0 的数据库。
192.168.146.20:6379> select 10
OK
192.168.146.20:6379[10]> select 15
OK
192.168.146.20:6379[15]> select 0
OK
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4.3.2 多数据库间移动数据

格式：move 键值 序号
192.168.146.20:6379> select 10
OK
192.168.146.20:6379[10]> select 15
OK
192.168.146.20:6379[15]> select 0
OK
192.168.146.20:6379> set k1 100
OK
192.168.146.20:6379> get k1
"100"
192.168.146.20:6379> select 1
OK
192.168.146.20:6379[1]> get k1
(nil)
192.168.146.20:6379[1]> select 0    #切换至目标数据库 0
OK
192.168.146.20:6379> get k1         #查看目标数据是否存在
"100"
192.168.146.20:6379> move k1 1    #将数据库 0 中 k1 移动到数据库 1 中
(integer) 1
192.168.146.20:6379> select 1     #切换至目标数据库 1
OK
192.168.146.20:6379[1]> get k1     #查看被移动数据
"100"
192.168.146.20:6379[1]> select 0
OK
192.168.146.20:6379> get k1       #在数据库 0 中无法查看到 k1 的值
(nil)
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4.3.3 清除数据库内数据

FLUSHDB ：清空当前数据库数据
FLUSHALL ：清空所有数据库的数据，慎用！
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