Redis配置与优化

Redis配置与优化

1.关系数据库和非关系数据库

1.1关系型数据库

一个结构化的数据库，创建在关系模型（二维表格模型）基础上

一般面向于记录

主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2 等。

以上数据库在使用的时候必须先建库建表设计表结构，然后存储数据的时候按表结构去存，如果数据与表结构不匹配就会存储失败。

1.2 非关系型数据库

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意思是“不仅仅是 SQL”，是非关系型数据库的总称。

除了主流的关系型数据库外的数据库，都认为是非关系型。

主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、CouhDB 等。

2.关系数据库与非关系型数据库区别

2.1 数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的，因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提取数据。

与其相反，非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构。你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

2.2 扩展方式不同

SQL和NoSQL数据库最大的差别可能是在扩展方式上，要支持日益增长的需求当然要扩展。

要支持更多并发量，SQL数据库是纵向扩展，也就是说提高处理能力，使用速度更快速的计算机，这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能涉及很多个表，这都需要通过提高计算机性能来客服。虽然SQL数据库有很大扩展空间，但最终肯定会达到纵向扩展的上限。

而NoSQL数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的，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(节点)来分担负载。

2.3 对事务性的支持不同

如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划，那么传统的SQL数据库从性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。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。

虽然NoSQL数据库也可以使用事务操作，但稳定性方面没法和关系型数据库比较，所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

3.非关系型数据库产生背景

可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。

（1）High performance——对数据库高并发读写需求

（2）Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求

（3）High Scalability && High Availability——对数据库高可扩展性与高可用性需求

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景，两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。让关系数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。例如，在读写分离的MySQL数据库环境中,可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中，提升访问速度。

Mysql 高热数据—>redis

web—>redis—>mysql

CPU—>内存/缓存—>磁盘

总结：

关系型数据库：

实例–>数据库–>表(table)–>记录行(row)、数据字段(column)

非关系型数据库：

实例–>数据库–>集合(collection)–>键值对(key-value)

非关系型数据库不需要手动建数据库和集合（表）。

非关系型数据库

1、数据保存在缓存中，利于读取速度和查询数据

2、架构中位置灵活

3、分布式、扩展性高

关系型数据库

1、安全性高（持久化）

2、事务处理能力强（非关系数据库不能处理事务）

3、任务控制能力强

4、可以做日志备份、恢复、容灾的能力

4.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

Redis 是一个开源的、使用 C 语言编写的 NoSQL 数据库。

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。即：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。

4.1Redis优点

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。支持丰富的数据类型：支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Ordered Sets等数据类型操作。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。原子性：Redis 所有操作都是原子性的。支持数据备份：即 master-salve 模式的数据备份。

Redis作为基于内存运行的数据库，缓存是其最常应用的场景之一。除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。

4.2 Redis为什么这么快？

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，减少了锁竞争，以及频繁创建线程和销毁线程的代价，减少了线程上下文切换的消耗。采用了I/O多路复用机制，大大提升了并发效率

5.Redis安装部署

1）# 关闭防火墙和SElinux systemctl stop firewalldsystemctl disable firewalldsetenforce 0 2）#安装gcc gcc-c++ 编译器yum install -y gcc gcc-c++ make 3）#切换至/opt目录，把下载好的安装包上传进来并解压cd /opt/tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz 4）#进入目录然后编译安装cd /opt/redis-5.0.7/makemake 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 5）#执行install_server.sh脚本cd /opt/redis-5.0.7/utils ./install_server.sh  #一路回车，指导让你输入路径这一步#路径需要手动输入Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/ redis-server Selected config:Port               : 6379                               #默认侦听端口为6379Config file        : /etc/redis/6379.conf               #配置文件路径Log file           : /var/log/redis_6379.log            #日志文件路径Data dir           : /var/lib/ redis/6379               #数据文件路径Executable         : /usr/local/redis/bin/redis-server  #可执行文件路径Cli Executable     : /usr/local/redis/bin/redis-cli     #客户端命令工具 6)#优化路径并查端口是否打开#把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/ #当install_server.sh 脚本运行完毕，Redis 服务就已经启动，默认侦听端口为6379netstat -natp | grep redis 7)#修改配置文件vim /etc/redis/6379.confbind 127.0.0.1 192.168.19.10         #70行，添加监听的主机地址port 6379                            #93行，Redis默认的监听端口daemonize yes                         #137行，启用守护进程pidfile /var/run/redis_6379.pid      #159行，指定PID文件loglevel notice                       #167行，日志级别logfile /var/log/redis_6379.log      #172行，指定日志文 8) #重启redis查看监听的地址/etc/init.d/redis_6379 restart    #重启ss -antp|grep redis 9)##Redis服务控制/etc/init.d/redis_6379 stop       #停止/etc/init.d/redis_6379 start      #启动/etc/init.d/redis_6379 restart    #重启/etc/init.d/redis_6379 status     #状态

5.1Redis命令工具

rdb 和 aof 是redis服务中持久化功能的两种形式redis-cli常用于登陆至redis数据库

5.2redis-cli命令行工具（远程登录）

#语法:

redis-cli -h host -p port -a password

#选项：

-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

-n :指定进入库的序列号

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，

#示例

redis-cli -h 192.168.19.10 -p 6379

5.3Redis-benchmark 测试工具

redis-benchmark 是官方自带的 Redis 性能测试工具，可以有效的测试 Redis 服务的性能

redis-benchmark [选项] [选项值]

​选项 作用

-h 指定服务器主机名

-p 指定服务器端口

-s 指定服务器socket(套接字)

-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 O=reconnect

-r SET/GET/INCR使用随机key，SADD使用随机值

-P 通过管道传输请求

-q 强制退出redis。仅显示querylsec值

-csv 以csv格式输出

-1 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

-l ldle模式。仅打开N个idle连接并等待

案例1：

向IP地址为192.168.19.10、端口为6379的Redis服务器发送100个并发连接与100000个请求测试性能

redis-benchmark -h 192.168.19.10 -p 6379 -c 100 -n 100000

案例2：测试存取大小为100字节的数据包的性能。

redis-benchmark -h 192.168.19.10 -p 6379 -q -d 100

案例3：测试本机上Redis 服务在进行set与lpush操作时的性能。

6.Redis数据库常用命令

6.1常用命令

set: 存放数据，命令格式为setkey valueget: 获取数据，命令格式为 get key

命令         解释

set                           存放数据

get                           获取数据

keys s *                     获取所有的key

keys s*                      以s开头的数据

keys s?                       以s开头后面包含任意—位的数据

exists aaa                   判断aaa是否存在(存在:1，不存在:0)

delkey                         删除当前数据库的key

type key                      获取key对应的value值类型

rename key1 key2          将key1修改为key2

renamenx key1 key2      将key1修改为key2之前判断key2是否存在，不存在则重命名

dbsize                          查看当前数据库中key的数目

6.2案例

6.2.1存放、获取数据

6.2.2获取所有key

6.2.3以A开头的数据、以B开头后面包含任意—位的数据

6.2.4判断数据是否存在

6.2.5删除数据

6.2.6对已有key进行重命名-rename

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

6.2.7 renamenx

6.2.8dbsize命令——查看当前数据库中key的数目

6.2.9type 获取值类型

6.2.10 设置密码

#使用config set requi repass yourpassword 命令设置密码127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456#使用config get requi repass命令查看密码(一旦设置密码，必须先验证通过密码，否则所有操作不可用)127.0.0.1:6379> config get requirepass(error) NOAUTH Authentication required.127.0.0.1:6379> auth 123456OK127.0.0.1:6379> config get requirepass1) "requirepass"2) "123456"

6.2.11删除密码

7.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。

7.1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。select 1 #切换至序号为10的数据库select 15 #切换至序号为15的数据库select 0 #切换至序号为0的数据库

7.2多数据库间移动数据

127.0.0.1:6379> set yr 100 OK 127.0.0.1:6379> get yr "100" 127.0.0.1:6379> select 1 OK 127.0.0.1:6379[1]> get yr (nil) 127.0.0.1:6379[1]> select 0       #切换至目标数据库0OK 127.0.0.1:6379> move yr 1      #将数据库0中A移动到数据库1中(integer) 1 127.0.0.1:6379> get yr         #在数据库0中无法查看到A的值(nil) 127.0.0.1:6379> select 1      #切换至目标数据库1OK 127.0.0.1:6379[1]> get yr      #查看被移动数据"100"

7.3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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