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redis基礎學習

阿新 • • 發佈：2018-11-11

redis

    redis的意思是Remote Dictionary Server。是一個典型的key-value的資料庫。redis經常會被拿來跟memcached作比較，但是他們之間最大區別就是memcached是記憶體中的快取，並不能持久化，而redis可以做持久化的。而且redis效能高 – 能支援超過 100K+ 每秒的讀寫頻率。並且支援的資料型別十分豐富。列表，字典，hash，集合，點陣圖。         redis的整個執行在記憶體中，但是會按照約定的方式將內容存進磁碟中。         redis是單程序單執行緒的。就像是和nginx一樣。
         redis有完善的高可用，主從（藉助sentinel）而且3.0後，支援cluster。可實現分散式解決方案。  
redis十分強大，1百萬的小鍵值，大約會使用100M的記憶體。在常見的伺服器上，大體上可承受50w的併發每秒。 資料庫現主要分為3類：  1.RDBMS關係型資料庫：MySQL，Oracle，MariaDB，SQL Server。  2.NOSQL非關係型資料庫：LevelDB，Memcached，MongoDB（文件資料），Redis（其實memcached並不能完全稱為NoSQL，因為memcached不存到磁碟）
  3.NewSQL分散式資料庫：FoundationDB
在NOSQL中，kv的NoSQL：Redis，Tair                        文件的NoSQL：MongoDB

與memcached的不同

     memcached是多執行緒的，redis是單執行緒的。      memcached儲存不持久，redis是支援持久儲存。
      memcached善用多核CPU，redis不善用      memcached可能有更少的記憶體分片。     但是二者的效能不相上下。

持久化

      剛剛提到了redis的持久化，redis的持久化有兩種方式，分別是snapshotting（快照）、AOF(Append Only File)的方式。       Snapshotting：       資料是非同步傳輸從記憶體到磁碟。       AOF：       將每一次的寫操作寫到現有的檔案後面。

Redis的元件

     redis-server  redis的伺服器端      redis-cli         redis的客戶端      redis-benchmark   redis的壓測工具      redis-check-dump & redis-check-aof  檢測redis的持久化功能的。

安裝Redis

   redis的官方站點是redis.io（io好像是英屬印度洋領地）。目前的最新版本是3.2.8,進去直接下載就好了。
點選Download，下載tar包。    或者執行命令 
[[email protected] Downloads]# curl -O  http://download.redis.io/releases/redis-3.2.8.tar.gz

因為現在出現的redis版本是為了支援centos的systemctl啟動指令碼的，也就是說，作業系統必須是centos7及以上的版本，

解壓，並直接make再make install。redis依賴於一個jemolloc，是一個記憶體分配器。 
tar -xf redis-3.2.8.tar.gz -C /usr/local/
cd /usr/local/redis-3.2.8/
make
make install
/usr/local/redis-3.2.8/utils/install_server.sh

redis的配置檔案

[[email protected] redis]# pwd
/etc/redis
[[email protected] redis]# ls
6379.conf

redis的配置檔案內容
bind 127.0.0.1 ::1 192.168.217.17  #繫結的IP
unixsocket /tmp/redis.sock #unixsock檔案的位置
 unixsocketperm 700 #unixsock的許可權。如果通過unixsock去啟動就不需要網路埠的那些tcp過程了。
 save <seconds> <changes>    快照持久化的方式（snapshoting）
 save 900 1 #如果900s內，有1個鍵發生了變化，會趕緊做一次快照。（效率非常低）
 save ""  #取消snapshoting格式的持久化。
 slaveof <masterip> <masterport>    主從複製
 slave-read-only yes #slave的只讀
appendonly no #啟用aof持久化功能
 appendfilename "appendonly.aof"

redis的客戶端命令

redis-cli 
[[email protected] init.d]# redis-cli
127.0.0.1:6379>
 幫助資訊 
127.0.0.1:6379> help
redis-cli 3.2.5
To get help about Redis commands type:
      "help @<group>" to get a list of commands in <group>
      "help <command>" for help on <command>
      "help <tab>" to get a list of possible help topics
      "quit" to exit

To set redis-cli perferences:
      ":set hints" enable online hints
      ":set nohints" disable online hints
Set your preferences in ~/.redisclirc

 使用select 1，去啟用第一個資料庫，而最多是16個。（或者說是名稱空間） 使用 help去獲得set的幫助。 
127.0.0.1:6379[1]> help set

  SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
  summary: Set the string value of a key
  since: 1.0.0
  group: string

set去設定一個鍵值對。get去獲取鍵值對。 
127.0.0.1:6379> set name redhat
OK
127.0.0.1:6379> get name
"redhat"
127.0.0.1:6379> set name centos
OK
127.0.0.1:6379> get name
"centos"


實現數字的自增和自減。 
127.0.0.1:6379> set count 0
OK
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 3
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 4
127.0.0.1:6379> incr count
(integer) 5
127.0.0.1:6379> decr count
(integer) 4
127.0.0.1:6379> decr count
(integer) 3


其中set命令中，最後面跟著的nx和xx。 
127.0.0.1:6379> set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

nx是鍵不存在，才對鍵進行設定操作 xx是鍵存在，才對鍵進行操作設定 ex 加個秒數，是多長時間後這個鍵過期
不僅是string字串， 還有list，set，sorted set（有序集合），hash。
list的操作。 l開頭代表從左側發起操作，r開頭代表從右側發起操作。如lpush，rpush lpop 彈出，lindex 獲得key的值 
127.0.0.1:6379> lpush list 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lindex list 0
"1"

set的操作 sadd 新增一個key scard 獲得key的內容

redis 的認證方法

在redis 的配置檔案中的SECURITY段下加上requirepass 密碼。就需要登入認證了。 在redis 的客戶端去認證。 
[[email protected] redis]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> get 1
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> AUTH redis
OK
127.0.0.1:6379>

清空資料庫

flushdb  清空庫 flushall  清空所有庫

redis的事務

redis是通過將一個client的所有請求連續的執行，而中間不插入其他的client的命令，來保證事務性的。 僅僅是實現了將多個請求打包成一個，序列執行。 通過multi，exec，watch等命令實現事務性。 演示一下過程。 
[[email protected] redis]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set host1 centos
QUEUED
127.0.0.1:6379> get host1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set host2 redhat
QUEUED
127.0.0.1:6379> get host2
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) "centos"
3) OK
4) "redhat"


其中multi開啟事務，開啟事務後，其中的操作都不能立馬完成，而是放到佇列裡，exec就是提交事務，所有的命令會被立馬執行。 watch：樂觀鎖，在exec命令執行之前，用於監視指定數量鍵，如果監視中的某任意鍵被修改，則伺服器拒絕執行事務。 在第一終端開啟一個redis客戶端1。 此時的host1是openSUSE
127.0.0.1:6379> get host1
"opensuse"
監控host1，並開啟事務
127.0.0.1:6379> watch host1
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
這時第二個終端打開了，修改了host1
127.0.0.1:6379> set host1 redhat
OK
127.0.0.1:6379> get host1
"redhat"
第一個終端提交事務就是失敗的。
127.0.0.1:6379> watch host1
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379> 
這就是事務的監控特性。但是redis不支援回滾操作。

redis 的主從複製

      雖然redis的讀取速度是非常快的。但是redis和MySQL一樣是有主從複製的，redis的為了解決讀壓力，也有主從結構，其中有一主多從，和級聯結構。       複製分為全量同步和增量同步。       全量同步       1）.從伺服器連線主伺服器，傳送SYNC命令        2）.主伺服器接收到SYNC後，開始執行bgsave命令生成rdb檔案並使用緩衝區記錄此後執行的所有寫命令。        3）.主伺服器bgsave完成，向所有的從伺服器傳送快照檔案，並在傳送期間繼續記錄被執行的寫命令。        4）.從伺服器收到快照檔案後丟棄所有的舊資料，載入收到的快照。        5）.主伺服器快照發送完畢後開始向從伺服器傳送接收緩衝區的寫命令。        6）.從伺服器完成對快照的載入，開始接收命令請求，並執行來自主伺服器的緩衝區的寫命令。


      增量同步       1）.主伺服器每執行一條寫命令就會向從伺服器傳送相同的寫命令。從伺服器接收命令並且執行。
配置主從複製     node1主伺服器  192.168.217.17     node2從伺服器  192.168.217.16
從伺服器的操作。 [[email protected] ~]# vim /etc/redis/6379.conf 
slaveof 192.168.217.17 6379
觀察主伺服器的狀態。 
[[email protected] ~]# redis-cli
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=192.168.217.16,port=6379,state=online,offset=71,lag=1
master_repl_offset:71
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:2
repl_backlog_histlen:70
127.0.0.1:6379>
觀察從伺服器的狀態。 
[[email protected] ~]# redis-cli
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:slave
master_host:192.168.217.17
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:3
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:99
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_repl_offset:0
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
127.0.0.1:6379>


健康檢查，slave按照repl-ping-slave-period的間隔（預設是10秒），向master傳送ping。 在slave上可以看到，slave在傳送PING。 
127.0.0.1:6379> MONITOR
OK
1491651464.592468 [0 192.168.217.17:6379] "PING"
1491651474.721863 [0 192.168.217.17:6379] "PING"
1491651485.674035 [0 192.168.217.17:6379] "PING"



redis的HA管理工具。

redis-sentinel能監視同期 的狀態，發現master down的時候，會進行failover，劃分slave升級為master時， 啟動後會自 動更新sentinel設定的檔案。發生failover時。會自動更改sentinel和redis的設定檔案。sentinel去監視整個主從複製叢集架構，若發現主節點掛了，sentinel之間會商量確定。並且去挑選新的主節點。實現故障轉移。

（1）伺服器自身初始化，執行redis-server的專用於sentinel
配置的環境。
master： 192.168.217.17   slave1： 192.168.217.16 slave2： 192.168.217.15
進入解壓後的原始碼包中，複製一個sentinel的模板出來。
[[email protected] redis-3.2.5]# cp sentinel.conf /etc/redis/
[[email protected] redis-3.2.5]# pwd
/usr/local/redis-3.2.5

master上的配置。編輯/etc/redis/sentinel.conf
daemmonize yes sentinel monitor mymaster 192.168.217.17 6379 2
 sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
 sentinel parallel-syncs mymaster 1
 sentinel failover-timeout mymaster 180000
第二行的其中最後一個2 代表的是法定票數，票數達到2，就認為掛掉這個事件成立。 第三行5s連不上就認為其離線。 第四行剛設為新主時，允許幾個人連線 第五行故障轉移的超時時長

概念： 主觀下線：一個sentinel例項判斷出某節點下線 客觀下線：多個sentinel節點協商後判斷出節點下線
啟動sentinel [[email protected] redis]# redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf --sentinel
連線並觀察 
[[email protected] redis]# redis-cli -p 26379
127.0.0.1:26379> INFO sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.217.17:6379,slaves=2,sentinels=1
127.0.0.1:26379>

確認master的資訊。sentinel masters 
127.0.0.1:26379> sentinel masters
1)  1) "name"
    2) "mymaster"
    3) "ip"
    4) "192.168.217.17"
    5) "port"
    6) "6379"
    7) "runid"
    ...


確認兩個slave的狀態  sentinel slaves mymasters 
127.0.0.1:26379> sentinel slaves mymaster
1)  1) "name"
    2) "192.168.217.16:6379"
    3) "ip"
    4) "192.168.217.16"
    ...
2)  1) "name"
    2) "192.168.217.15:6379"
    3) "ip"
    4) "192.168.217.15"
    ...


sentinel哨兵放在主節點上就好，也可以專門是幾臺主機去監控整個叢集。
[[email protected] redis-3.2.5]# redis-server /etc/redis/sentinel.conf --sentinel

檢視程序 
[[email protected] ~]# ps aux |grep redis
root       1324  0.1  0.4 133524  2352 ?        Ssl  01:31   0:02 /usr/local/bin/redis-server *:6379      
root       1354  0.3  0.4 133528  2236 ?        Ssl  01:57   0:00 redis-server *:26379 [sentinel]

停止master。 
127.0.0.1:26379> SHUTDOWN
not connected>

主從切換

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