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Redis之一起步

白志华
 白志华
发布于 2016/02/25 17:12
字数 2437
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1.Redis简介

    Redis 是一个开源(BSD许可)的,内存中的key-value数据结构存储系统,它可以用作数据库、缓存和消息中间件,解决了断电后数据完全丢失的情况。它支持多种类型的数据结构,如 字符串(strings), 散列(hashes), 列表(lists), 集合(sets), 有序集合(sorted sets) 与范围查询, bitmaps, hyperloglogs 和 地理空间(geospatial) 索引半径查询。 这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作,而且这些操作都是原子性的。Redis 内置了 复制(replication)LUA脚本(Lua scripting), LRU驱动事件(LRU eviction)事务(transactions) 和不同级别的 磁盘持久化(persistence), 并通过 Redis哨兵(Sentinel)和自动 分区(Cluster)提供高可用性(high availability)。

2.Redis的性能

对于redis 的一些简单测试,仅供参考:

测试环境:Redhat6.2 , Xeon E5520(4核)*2/8G,1000M网卡

Redis 版本:2.6.9

 

客户端机器使用redis-benchmark 简单GET、SET操作:

2. 1单实例测试

1. Value大小:10Byte~1390Byte

处理速度: 7.5 w/s,速度受单线程处理能力限制

2. Value 大小:1400 左右

处理速度突降到5w/s 样子,网卡未能跑满;由于请求包大于MTU造成TCP分包,服务端中断处理请求加倍,造成业务急剧下降。

3. Value大小:>1.5 k

1000M网卡跑满,速度受网卡速度限制

处理速度与包大小大概关系如下:

2.2 多实例测试

前提是系统网卡软中断均衡到多CPU核心处理,测试机器网卡开启RSS,有16个队列:

操作:10字节Value SET,服务端开启8个实例,四台客户端服务器每台开启两个redis-benchmark,每个client 速度近4W/s,服务端总处理30w/s左右。

网卡流量:

其中8个单数核心CPU全部耗尽,像是超线程没有利用上,测试已经达到很好效果,就没有继续测试下去了。从单实例跑满一个核心7.5w/s,8个实例跑满8个核心,30W/s来看,CPU使用和性能提升不成正比, RSS会造成redis-server线程基本每收到一个请求都切换一次CPU核心,软中断CPU占用太高。这种情况RPS/RFS功能也许就很合适了,RSS只需要映射1~2个核心,然后再讲软中断根据redis-server端口动态转发,保证redis进程都在一个核心上执行,减少进程不必要的切换。

 

开多实例可以充分利用系统CPU、网卡处理小包能力。具体看业务场景,考虑包平均大小、处理CPU消耗、业务量。如果多实例是为了提高处理能力,需要注意配置网卡软中断均衡,否则处理能力也无法提升。

3.安装Redis

    Redis的代码遵循ANSI-C编写,可以在所有POSIX系统(如Linux, *BSD, Mac OS X, Solaris等)上安装运行。而且Redis并不依赖任何非标准库,也没有编译参数必需添加。redis的安装出奇的简单,这可能也是他风靡的一个原因,让人很容易上手,不像某些东西,编译阶段就能让人完全绝望。

先去官网下载源码:

解压:

tar –zxvf redis-*.tar.gz

编译

需要说明的事,redis的安装非常简单,已经有现成的Makefile文件,直接运行make命令即可。

make

make install

Redis 由四个可执行文件:redis-benchmark、redis-cli、redis-server、redis-stat 这四个文件,加上一个redis.conf就构成了整个redis的最终可用包。它们的作用如下:

    - redis-server:Redis服务器的daemon启动程序

    - redis-cli:Redis命令行操作工具。当然,你也可以用telnet根据其纯文本协议来操作

    - redis-benchmark:Redis性能测试工具,测试Redis在你的系统及你的配置下的读写性能

    - redis-stat:Redis状态检测工具,可以检测Redis当前状态参数及延迟状况

现在就可以启动redis了,redis只有一个启动参数,就是他的配置文件路径。

redis-server /etc/redis.conf

注意,默认复制过去的redis.conf文件的daemonize参数为no,所以redis不会在后台运行,这时要测试,我们需要重新开一个终端。修改为yes则为后台运行redis。另外配置文件中规定了pid文件,log文件和数据文件的地址,如果有需要先修改,默认log信息定向到stdout.

下面是redis.conf的主要配置参数的意义:

    - daemonize:是否以后台daemon方式运行

    - pidfile:pid文件位置

    - port:监听的端口号

    - timeout:请求超时时间

    - loglevel:log信息级别

    - logfile:log文件位置

    - databases:开启数据库的数量

    - save * *:保存快照的频率,第一个*表示多长时间,第三个*表示执行多少次写操作。在一定时间内执行一定数量的写操作时,自动保存快照。可设置多个条件。

    - rdbcompression:是否使用压缩

    - dbfilename:数据快照文件名(只是文件名,不包括目录)

    - dir:数据快照的保存目录(这个是目录)

    - appendonly:是否开启appendonlylog,开启的话每次写操作会记一条log,这会提高数据抗风险能力,但影响效率。

    - appendfsync:appendonlylog如何同步到磁盘(三个选项,分别是每次写都强制调用fsync、每秒启用一次fsync、不调用fsync等待系统自己同步)

这时你可以打开一个终端进行测试了,配置文件中默认的监听端口是6379

我们可以开启一个Redis客户端进行测试

[root@SNDA-192-168-1-114 ~]# redis-cli 
Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused 
not connected> exit 
[root@SNDA-192-168-1-114 ~]# redis-server /etc/redis.conf 
[root@SNDA-192-168-1-114 ~]# redis-cli 
redis 127.0.0.1:6379> quit

4.redis数据结构

    redis 的作者antirez曾称其为一个数据结构服务器(data structures server),这是一个非常准确的表述,redis的所有功能就是将数据以其固有的几种结构保存,并提供给用户操作这几种结构的接口。我们可以想象我们在各种语言中的那些固有数据类型及其操作。

redis目前提供四种数据类型:string,list,set及zset(sorted set)和Hash。

    - string是最简单的类型,你可以理解成与Memcached一模一个的类型,一个key对应一个value,其上支持的操作与Memcached的操作类似。但它的功能更丰富。

    - list是一个链表结构,主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等。操作中key理解为链表的名字。

    - set是集合,和我们数学中的集合概念相似,对集合的操作有添加删除元素,有对多个集合求交并差等操作。操作中key理解为集合的名字。

    - zset是set的一个升级版本,他在set的基础上增加了一个顺序属性,这一属性在添加修改元素的时候可以指定,每次指定后,zset会自动重新按新的值调整顺序。可以理解了有两列的mysql表,一列存value,一列存顺序。操作中key理解为zset的名字。

    - Hash数据类型允许用户用Redis存储对象类型,Hash数据类型的一个重要优点是,当你存储的数据对象只有很少几个key值时,数据存储的内存消耗会很小.更多关于Hash数据类型的说明请见:

    - http://code.google.com/p/redis/wiki/Hashes

    在官网上给出了所有支持的接口列表,并副副附有详细的介绍,地址:

http://code.google.com/p/redis/wiki/CommandReference

    另外,作者还提供了一个非常贴心的web命令行模拟页面,供初学者试用redis,地址:

http://try.redis-db.com/

5.redis数据存储

redis的存储分为内存存储、磁盘存储和log文件三部分,配置文件中有三个参数对其进行配置。

save seconds updatessave配置,指出在多长时间内,有多少次更新操作,就将数据同步到数据文件。这个可以多个条件配合,比如默认配置文件中的设置,就设置了三个条件。

appendonly yes/no appendonly配置,指出是否在每次更新操作后进行日志记录,如果不开启,可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为redis本身同步数据文件是按上面的save条件来同步的,所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。

appendfsync no/always/everysec appendfsync配置,no表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘,always表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘,everysec表示每秒同步一次。

6.redis主从配置

redis支持master-slave的主从配置,配置方法是在从机的配置文件中指定slaveof参数为主机的ip和port即可

7.redis起步(链接整理)

项目首页,下方是各种语言支持列表:

http://code.google.com/p/redis/

作者在wiki中给出了一个非常好的例子,以使我们可以快速上手,地址:

http://code.google.com/p/redis/wiki/TwitterAlikeExample

同时作者推荐的另一个教程,地址:

http://labs.alcacoop.it/doku.php?id=articles:redis_land

一个redis爱好者创建的相关问题讨论网站:

http://www.rediscookbook.org/

为什么使用 Redis及其产品定位

http://www.infoq.com/cn/articles/tq-why-choose-redis

Redis内存使用优化与存储

http://www.infoq.com/cn/articles/tq-redis-memory-usage-optimization-storage



© 著作权归作者所有

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