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Redis 运维的常规操作

Redis 运维的常规操作

Redis 是一个高性能的 key-value 数据库。

SET 操作每秒钟 110000 次;GET 操作每秒钟 81000 次。

安装

Window 下安装

下载地址:github.com/MSOpenTech/…

Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择,这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到 C 盘,解压后,将文件夹重新命名为 redis

打开一个 cmd 窗口 使用 cd 命令切换目录到 C:\redis 运行 redis-server.exe redis.windows.conf

如果想方便的话,可以把 redis 的路径加到系统的环境变量里,这样就省得再输路径了,后面的那个 redis.windows.conf 可以省略,如果省略,会启用默认的。

这时候另启一个 cmd 窗口,原来的不要关闭,不然就无法访问服务端了。

切换到 redis 目录下运行 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379

Linux 下安装

下载地址: redis.io/download,下载…

下载、解压、编译 Redis

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.4.tar.gz
$ tar xzf redis-5.0.4.tar.gz
$ cd redis-5.0.4
$ make
复制代码

为了编译 Redis 源码,你需要 gcc-c++和 tcl。如果你的系统是 CentOS,可以直接执行命令:yum install -y gcc-c++ tcl 来安装。

进入到解压后的 src 目录,通过如下命令启动 Redis:

$ src/redis-server
复制代码

您可以使用内置的客户端与 Redis 进行交互:

$ src/redis-cli
redis> set foo bar
OK
redis> get foo
"bar"
复制代码

Ubuntu 下安装

在 Ubuntu 系统安装 Redi 可以使用以下命令:

$sudo apt-get update
$sudo apt-get install redis-server
复制代码

开机启动

  • 开机启动配置:echo "/usr/local/bin/redis-server /etc/redis.conf" >> /etc/rc.local

开放防火墙端口

  • 添加规则:iptables -I INPUT -p tcp -m tcp --dport 6379 -j ACCEPT
  • 保存规则:service iptables save
  • 重启 iptables:service iptables restart

Redis 使用和配置

启动

启动 redis 服务

cd /opt/redis/redis-5.0.4/src
./redis-server
复制代码

启动 redis 客户端

cd /opt/redis/redis-5.0.4/src
./redis-cli
复制代码

查看 redis 是否启动

$ redis-cli
复制代码

以上命令将打开以下终端:

redis 127.0.0.1:6379>
复制代码

127.0.0.1 是本机 IP ,6379 是 redis 服务端口。现在我们输入 PING 命令。

redis 127.0.0.1:6379> ping
PONG
复制代码

以上说明我们已经成功启动了 redis。

常见配置

Redis 默认的配置文件是根目录下的 redis.conf 文件。

如果需要指定特定文件作为配置文件,需要使用命令: ./redis-server -c xxx.conf

每次修改配置后,需要重启才能生效。

Redis 官方默认配置:

自 Redis2.6 起就可以直接通过命令行传递 Redis 配置参数。这种方法可以用于测试。自 Redis2.6 起就可以直接通过命令行传递 Redis 配置参数。这种方法可以用于测试。

设为守护进程

Redis 默认以非守护进程方式启动,而通常我们会将 Redis 设为守护进程启动方式,配置:daemonize yes

远程访问

Redis 默认绑定 127.0.0.1,这样就只能本机才能访问,若要 Redis 允许远程访问,需要配置:bind 0.0.0.0

设置密码

Redis 默认访问不需要密码,如果需要设置密码,需要如下配置:

  • protected-mode yes
  • requirepass <密码>

配置参数表

配置项 说明
daemonize no Redis 默认不是以守护进程的方式运行,可以通过该配置项修改,使用 yes 启用守护进程(Windows 不支持守护线程的配置为 no )
pidfile /var/run/redis.pid 当 Redis 以守护进程方式运行时,Redis 默认会把 pid 写入 /var/run/redis.pid 文件,可以通过 pidfile 指定
port 6379 指定 Redis 监听端口,默认端口为 6379,作者在自己的一篇博文中解释了为什么选用 6379 作为默认端口,因为 6379 在手机按键上 MERZ 对应的号码,而 MERZ 取自意大利歌女 Alessia Merz 的名字
bind 127.0.0.1 绑定的主机地址
timeout 300 当客户端闲置多长时间后关闭连接,如果指定为 0,表示关闭该功能
loglevel notice 指定日志记录级别,Redis 总共支持四个级别:debug、verbose、notice、warning,默认为 notice
logfile stdout 日志记录方式,默认为标准输出,如果配置 Redis 为守护进程方式运行,而这里又配置为日志记录方式为标准输出,则日志将会发送给 /dev/null
databases 16 设置数据库的数量,默认数据库为 0,可以使用 SELECT 命令在连接上指定数据库 id
save <seconds> <changes> Redis 默认配置文件中提供了三个条件:save 900 1save 300 10save 60 10000 分别表示 900 秒(15 分钟)内有 1 个更改,300 秒(5 分钟)内有 10 个更改以及 60 秒内有 10000 个更改。 指定在多长时间内,有多少次更新操作,就将数据同步到数据文件,可以多个条件配合
rdbcompression yes 指定存储至本地数据库时是否压缩数据,默认为 yes,Redis 采用 LZF 压缩,如果为了节省 CPU 时间,可以关闭该选项,但会导致数据库文件变的巨大
dbfilename dump.rdb 指定本地数据库文件名,默认值为 dump.rdb
dir ./ 指定本地数据库存放目录
slaveof <masterip> <masterport> 设置当本机为 slav 服务时,设置 master 服务的 IP 地址及端口,在 Redis 启动时,它会自动从 master 进行数据同步
masterauth <master-password> 当 master 服务设置了密码保护时,slav 服务连接 master 的密码
requirepass foobared 设置 Redis 连接密码,如果配置了连接密码,客户端在连接 Redis 时需要通过 AUTH 命令提供密码,默认关闭
maxclients 128 设置同一时间最大客户端连接数,默认无限制,Redis 可以同时打开的客户端连接数为 Redis 进程可以打开的最大文件描述符数,如果设置 maxclients 0,表示不作限制。当客户端连接数到达限制时,Redis 会关闭新的连接并向客户端返回 max number of clients reached 错误信息
maxmemory <bytes> 指定 Redis 最大内存限制,Redis 在启动时会把数据加载到内存中,达到最大内存后,Redis 会先尝试清除已到期或即将到期的 Key,当此方法处理 后,仍然到达最大内存设置,将无法再进行写入操作,但仍然可以进行读取操作。Redis 新的 vm 机制,会把 Key 存放内存,Value 会存放在 swap 区
appendonly no 指定是否在每次更新操作后进行日志记录,Redis 在默认情况下是异步的把数据写入磁盘,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 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。默认为 no
appendfilename appendonly.aof 指定更新日志文件名,默认为 appendonly.aof
appendfsync everysec 指定更新日志条件,共有 3 个可选值:no:表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘(快)always:表示每次更新操作后手动调用 fsync() 将数据写到磁盘(慢,安全)everysec:表示每秒同步一次(折中,默认值)
vm-enabled no 指定是否启用虚拟内存机制,默认值为 no,简单的介绍一下,VM 机制将数据分页存放,由 Redis 将访问量较少的页即冷数据 swap 到磁盘上,访问多的页面由磁盘自动换出到内存中(在后面的文章我会仔细分析 Redis 的 VM 机制)
vm-swap-file /tmp/redis.swap 虚拟内存文件路径,默认值为 /tmp/redis.swap,不可多个 Redis 实例共享
vm-max-memory 0 将所有大于 vm-max-memory 的数据存入虚拟内存,无论 vm-max-memory 设置多小,所有索引数据都是内存存储的(Redis 的索引数据 就是 keys),也就是说,当 vm-max-memory 设置为 0 的时候,其实是所有 value 都存在于磁盘。默认值为 0
vm-page-size 32 Redis swap 文件分成了很多的 page,一个对象可以保存在多个 page 上面,但一个 page 上不能被多个对象共享,vm-page-size 是要根据存储的 数据大小来设定的,作者建议如果存储很多小对象,page 大小最好设置为 32 或者 64bytes;如果存储很大大对象,则可以使用更大的 page,如果不确定,就使用默认值
vm-pages 134217728 设置 swap 文件中的 page 数量,由于页表(一种表示页面空闲或使用的 bitmap)是在放在内存中的,,在磁盘上每 8 个 pages 将消耗 1byte 的内存。
vm-max-threads 4 设置访问 swap 文件的线程数,最好不要超过机器的核数,如果设置为 0,那么所有对 swap 文件的操作都是串行的,可能会造成比较长时间的延迟。默认值为 4
glueoutputbuf yes 设置在向客户端应答时,是否把较小的包合并为一个包发送,默认为开启
hash-max-zipmap-entries 64 hash-max-zipmap-value 512 指定在超过一定的数量或者最大的元素超过某一临界值时,采用一种特殊的哈希算法
activerehashing yes 指定是否激活重置哈希,默认为开启(后面在介绍 Redis 的哈希算法时具体介绍)
include /path/to/local.conf 指定包含其它的配置文件,可以在同一主机上多个 Redis 实例之间使用同一份配置文件,而同时各个实例又拥有自己的特定配置文件

Redis 集群使用和配置

Redis 3.0 后支持集群模式。

集群规划

Redis 集群一般由 多个节点 组成,节点数量至少为 6 个,才能保证组成 完整高可用 的集群。

理想情况当然是所有节点各自在不同的机器上,首先于资源,本人在部署 Redis 集群时,只得到 3 台服务器。所以,我计划每台服务器部署 2 个 Redis 节点。

部署

Redis 集群节点的安装与单节点服务相同,差异仅在于部署方式。

假设三台服务器地址如下:

  • 服务 A:127.0.0.1
  • 服务 B:127.0.0.2
  • 服务 C:127.0.0.3

分配如下:

127.0.0.1 127.0.0.2 127.0.0.3
127.0.0.1:6381 127.0.0.2:6383 127.0.0.3:6385
127.0.0.1:6382 127.0.0.2:6384 127.0.0.3:6386

(1)创建节点目录

我个人偏好将软件放在 /opt 目录下,在我的机器中,Redis 都安装在 /opt/redis/redis-5.0.4 目录下。所以,下面的命令和配置都假设 Redis 安装目录为 /opt/redis/redis-5.0.4

确保机器上已经安装了 Redis 后,执行以下命令,创建 Redis 集群节点实例目录:

  • 127.0.0.1
sudo mkdir -p /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6381
sudo mkdir -p /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6382
复制代码
  • 127.0.0.2
sudo mkdir -p /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6383
sudo mkdir -p /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6384
复制代码
  • 127.0.0.3
sudo mkdir -p /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6385
sudo mkdir -p /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6386
复制代码

(2)集群节点实例配置

每个实例目录下,新建 redis.conf 配置文件。

实例配置模板以 6381 节点为例(其他节点,完全替换配置中的端口号 6381 即可),如下:

# 端口号
port 6381
# 绑定的主机端口(0.0.0.0 表示允许远程访问)
bind 0.0.0.0
# 以守护进程方式启动
daemonize yes

# 开启集群模式
cluster-enabled yes
# 集群的配置,配置文件首次启动自动生成
cluster-config-file /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6381/6381.conf
# 请求超时时间,设置 10 秒
cluster-node-timeout 10000

# 开启 AOF 持久化
appendonly yes
# 数据存放目录
dir /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6381
# 进程文件
pidfile /var/run/redis-cluster/redis-6381.pid
# 日志文件
logfile /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/6381/6381.log
复制代码

(3)启动 Redis 节点

Redis 的 utils/create-cluster 目录下自带了一个名为 create-cluster 的脚本工具,可以利用它来新建、启动、停止、重启 Redis 节点。

脚本中有几个关键参数:

  • PORT=30000 - 初始端口号
  • TIMEOUT=2000 - 超时时间
  • NODES=6 - 节点数
  • REPLICAS=1 - 备份数

脚本中的每个命令项会根据初始端口号,以及设置的节点数,遍历的去执行操作。

由于前面的规划中,节点端口是从 6381 ~ 6386,所以需要将 PORT 变量设为 6380。

脚本中启动每个 Redis 节点是通过指定命令行参数来配置属性。所以,我们需要改一下:

if [ "$1" == "start" ]
then
    while [ $((PORT < ENDPORT)) != "0" ]; do
        PORT=$((PORT+1))
        echo "Starting $PORT"
        /opt/redis/redis-5.0.4/src/redis-server /opt/redis/redis-5.0.4/cluster/${PORT}/redis.conf
    done
    exit 0
fi
复制代码

好了,在每台服务器上,都执行 ./create-cluster start 来启动节点。

然后,通过 ps 命令来确认 Redis 进程是否已经工作:

$ ps -ef | grep redis
root     12036     1 12 16:26 ?        00:08:28 /opt/redis/redis-5.0.4/src/redis-server 0.0.0.0:6381 [cluster]
root     12038     1  0 16:26 ?        00:00:03 /opt/redis/redis-5.0.4/src/redis-server 0.0.0.0:6382 [cluster]
复制代码

(4)启动集群

通过 redis-cli --cluster create 命令可以自动配置集群,如下:

$ /opt/redis/redis-5.0.4/src/redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6381 127.0.0.1:6382 127.0.0.2:6383 127.0.0.2:6384 127.0.0.3:6385 127.0.0.3:6386 --cluster-replicas 1
复制代码

如果启动成功,可以看到如下信息:

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica 127.0.0.2:6384 to 127.0.0.1:6381
Adding replica 127.0.0.3:6386 to 127.0.0.2:6383
Adding replica 127.0.0.1:6382 to 127.0.0.3:6385
M: 75527b790e46530ea271a5b78f9e0fd9030f68e0 127.0.0.1:6381
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
S: 031dd0fd5ad90fa26fcf45d49ad906d063611a6d 127.0.0.1:6382
   replicates 53012ebdd25005840da9ecbe07d937296a264206
M: 0cfbceec272b6ff70e1dfb5c5346a5cb2c20c884 127.0.0.2:6383
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
S: 016ae9624202891cc6f2b480ff0634de478197fb 127.0.0.2:6384
   replicates 75527b790e46530ea271a5b78f9e0fd9030f68e0
M: 53012ebdd25005840da9ecbe07d937296a264206 127.0.0.3:6385
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: b6d70f2ed78922b1dcb7967ebe1d05ad9157fca8 127.0.0.3:6386
   replicates 0cfbceec272b6ff70e1dfb5c5346a5cb2c20c884
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
....
>>> Performing Cluster Check (using node 127.0.0.1:6381)
M: 75527b790e46530ea271a5b78f9e0fd9030f68e0 127.0.0.1:6381
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 0cfbceec272b6ff70e1dfb5c5346a5cb2c20c884 127.0.0.2:6383
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 016ae9624202891cc6f2b480ff0634de478197fb 127.0.0.2:6384
   slots: (0 slots) slave
   replicates 75527b790e46530ea271a5b78f9e0fd9030f68e0
M: 53012ebdd25005840da9ecbe07d937296a264206 127.0.0.3:6385
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 031dd0fd5ad90fa26fcf45d49ad906d063611a6d 127.0.0.1:6382
   slots: (0 slots) slave
   replicates 53012ebdd25005840da9ecbe07d937296a264206
S: b6d70f2ed78922b1dcb7967ebe1d05ad9157fca8 127.0.0.3:6386
   slots: (0 slots) slave
   replicates 0cfbceec272b6ff70e1dfb5c5346a5cb2c20c884
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
复制代码

(5)日常维护操作

  • 关闭集群 - ./create-cluster stop
  • 检查集群是否健康(指定任意节点即可):./redis-cli --cluster check <ip:port>
  • 尝试修复集群节点:./redis-cli --cluster fix <ip:port>

Redis 命令

命令详细用法,请参考 Redis 命令官方文档

搬迁两张 cheat sheet 图,原址:www.cheatography.com/tasjaevan/c…

压力测试

参考官方文档:How fast is Redis?

Redis 自带了一个性能测试工具:redis-benchmark

(1)基本测试

$ redis-benchmark -q -n 100000
复制代码
  • -q 表示静默(quiet)执行
  • -n 100000 请求 10 万次

(2)测试指定读写指令

$ redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
SET: 74239.05 requests per second
LPUSH: 79239.30 requests per second
复制代码

(3)测试 pipeline 模式下指定读写指令

redis-benchmark -n 1000000 -t set,get -P 16 -q
SET: 403063.28 requests per second
GET: 508388.41 requests per second
复制代码

客户端

推荐使用 RedisDesktopManager

脚本

如果想傻瓜式安装一个 Redis 单节点服务,可以使用我的 安装脚本

参考资料