redis入门实战

Redis入门实战

1、Redis服务

redis是一个开源的、使用C语言编写的、支持网络交互的、可基于内存也可持久化的Key-Value数据库

特点:

1.丰富的数据结构     例如String,list,set,hash等数据结构的存储
2.支持持久化
3.支持事务         //事务是指“一个完整的动作，要么全部执行，要么什么也没有做”。
4.支持主从

2、安装Redis

1、创建工作目录
mkdir /home/redis

2、下载并编译
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.9.tar.gz 
tar -xzf redis-4.0.9.tar.gz

3、修改配置文件，创建数据目录
vim /home/redis/redis-4.0.9/redis.conf 
	...
	bind 192.168.246.202　　//只监听内网IP
	daemonize yes　　　　　//开启后台模式将no改为yes
	port 6379             //端口号
	dir /home/reids/data　　//本地数据库存放持久化数据的目录该目录-----需要存在
	...

mkdir /home/redis/data

4、配置redis为systemctl启动
vim /lib/systemd/system/redis.service
[Unit]
Description=Redis
After=network.target

[Service]
ExecStart=/home/redis/redis-4.0.9/src/redis-server /home/redis/redis-4.0.9/redis.conf  --daemonize no
ExecStop=/home/redis/redis-4.0.9/src/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown

[Install]
WantedBy=multi-user.target

=========================================================================================
参数详解:
• [Unit] 表示这是基础信息 
• Description 是描述
• After 是在那个服务后面启动，一般是网络服务启动后启动

• [Service] 表示这里是服务信息 
• ExecStart 是启动服务的命令
• ExecStop 是停止服务的指令

• [Install] 表示这是是安装相关信息 
• WantedBy 是以哪种方式启动：multi-user.target表明当系统以多用户方式（默认的运行级别）启动时，这个服务需要被自动运行。
=========================================================================================

5.启动服务:
systemctl daemon-reload  #重新加载
systemctl start redis

测试：

1、登陆redis
[root@redis-master src]# ./redis-cli -h 192.168.246.202 -p 6379
192.168.246.202:6379> ping     ---测试redis是否可以用
PONG
192.168.246.202:6379> set name xiaoming    #设置key--name，并设置值
OK
192.168.246.202:6379> get name    #获取到key
"xiaoming"
192.168.246.202:6379>
单机版redsi已经部署完成。将ip和端口发给开发就可以了。

redis的相关工具

./redis-cli           #redis的客户端
./redis-server        #redis的服务端
./redis-check-aof     #用于修复出问题的AOF文件
./redis-sentinel      #用于集群管理

3、数据持久化

即把数据保存到可永久保存的存储设备中（如磁盘）。

3.1 redis持久化 – 两种方式

redis提供了两种持久化的方式，分别是RDB（Redis DataBase）和AOF（Append Only File）

1、RDB（Redis DataBase）：是在不同的时间点，将redis存储的数据生成快照并存储到磁盘等介质上；
特点:
- 周期性
- 不影响数据写入  #RDB会启动子进程，备份所有数据。当前进程，继续提供数据的读写。当备份完成，才替换老的备份文件。
- 高效     #一次性还原所有数据
- 完整性较差 #故障点到上一次备份，之间的数据无法恢复。

2、AOF（Append Only File）则是换了一个角度来实现持久化，那就是将redis执行过的所有写指令记录下来，在下次redis重新启动时，只要把这些写指令从前到后再重复执行一遍，就可以实现数据恢复了。
特点:
- 实时性
- 完整性较好
- 体积大  #记录数据的指令，删除数据的指令都会被记录下来。

注意：
RDB和AOF两种方式也可以同时使用，在这种情况下，如果redis重启的话，则会优先采用AOF方式来进行数据恢复，这是因为AOF方式的数据恢复完整度更高。

如何选择方式？
缓存：不用开启任何持久方式
双开:因RDB数据不实时，但同时使用两者时服务器只会找AOF文件,所以RDB留作以防万一的手段。
官方的建议是两个同时使用。这样可以提供更可靠的持久化方案。
写入速度快 ------------AOF
写入速度慢 ------------RDB

3.2 持久化配置

3.2.1 RDB配置（默认开启）

vim redis.conf

#dbfilename：持久化数据存储在本地的文件
dbfilename dump.rdb
#dir：持久化数据存储在本地的路径
dir /data/application/redis/data
##snapshot触发的时机，save <seconds> <changes> 
##如下为900秒后，至少有一个变更操作，才会snapshot  
##对于此值的设置，需要谨慎，评估系统的变更操作密集程度  
##可以通过save “”来关闭snapshot功能  
#save时间，以下分别表示更改了1个key时间隔900s进行持久化存储；更改了10个key300s进行存储；更改10000个key60s进行存储。
save 900 1
save 300 10
save 60 10000 
##yes代表当使用bgsave命令持久化出错时候停止写RDB快照文件,no表明忽略错误继续写文件，“错误”可能因为磁盘已满/磁盘故障/OS级别异常等  
stop-writes-on-bgsave-error yes
##是否启用rdb文件压缩，默认为“yes”，压缩往往意味着“额外的cpu消耗”，同时也意味着较短的网络传输时间  
rdbcompression yes 

注意:每次快照持久化都是将内存数据完整写入到磁盘一次，如果数据量大的话，而且写操作比较多，必然会引起大量的磁盘io操作，可能会严重影响性能。

3.2.2 AOF配置（默认关闭）

vim redis.conf

appendonly yes                      #开启AOF
appendfilename appendonly.aof       #指定aof文件名称
appendfsync everysec               #指定aof操作中文件同步策略

同步策略有三种：

• always （每次有数据修改发生时都会写入AOF文件）
• everysec （每秒钟同步一次，该策略为AOF的默认策略）
• no （从不同步。高效但是数据不会被持久化）

开启持久化功能后，重启redis后，数据会自动通过持久化文件恢复

拓展RDB快照备份恢复：

redis数据库备份与恢复（dump.rdb快照方式）

做备份机器的redis.conf配置文件内容：
dbfilename dump.rdb
dir /data/application/redis/data
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes

备份数据，数据恢复：
127.0.0.1:6379> BGSAVE   执行备份，或者敲SAVE
重启redis会自动加载

4、redis主从配置

1、主从 – 用法

redis是支持主从同步的，而且也支持一主多从以及多级从结构。
主从结构，一是为了纯粹的冗余备份，二是为了提升读性能，比如很消耗性能的SORT就可以由从服务器来承担。
redis的主从同步是异步进行的，这意味着主从同步不会影响主逻辑，也不会降低redis的处理性能。
主从架构中，可以考虑关闭主服务器的数据持久化功能，只让从服务器进行持久化，这样可以提高主服务器的处理性能。

2、主从同步原理

从服务器会向主服务器发出SYNC指令，当主服务器接到此命令后，就会调用BGSAVE指令来创建一个子进程专门进行数据持久化工作，也就是将主服务器的数据写入RDB文件中。在数据持久化期间，主服务器将执行的写指令都缓存在内存中。

在BGSAVE指令执行完成后，主服务器会将持久化好的RDB文件发送给从服务器，从服务器接到此文件后会将其存储到磁盘上，然后再将其读取到内存中。这个动作完成后，主服务器会将这段时间缓存的写指令再以redis协议的格式发送给从服务器。

注意：即使有多个从服务器同时发来SYNC指令，主服务器也只会执行一次BGSAVE，然后把持久化好的RDB文件发给多个从服务器。

而在2.8版本之后，redis支持了效率更高的增量同步策略，这大大降低了连接断开的恢复成本。主服务器会在内存中维护一个缓冲区，缓冲区中存储着将要发给从服务器的内容。从服务器在与主服务器出现网络瞬断之后，从服务器会尝试再次与主服务器连接，一旦连接成功，主服务器就会向从服务器发送增量内容。

增量同步功能，需要服务器端支持全新的PSYNC指令。这个指令，只有在redis-2.8之后才具有。

了解

BGSAVE指令:
在后台异步(Asynchronously)保存当前数据库的数据到磁盘。
BGSAVE 命令执行之后立即返回 OK ，然后 Redis fork 出一个新子进程，原来的 Redis 进程(父进程)继续处理客户端请求，而子进程则负责将数据保存到磁盘，然后退出。

3、部署主从同步

本次选取一主一从作为实验对象（一主多从，原理也是一样）
redis-master
redis-slave-1

确保主从redis可正常相互访问

1.首先两台台服务器将redis部署完成，确保主从redis可正常相互访问

2.编辑master的redis配置文件:
vim redis/redis.conf
    ...
    protected-mode no
    ...
    ===================================
    关闭protected-mode模式，此时外部网络可以直接访问

    开启protected-mode保护模式，需配置bind ip或者设置访问密码
    ===================================


3.修改slave的配置文件：
vim redis.conf
    ...
    slaveof 192.168.204.131 6379    //master的ip和端口
    ...
systemctl restart redis

4. 测试主从

主：

127.0.0.1:6379> set test 12313213
OK
127.0.0.1:6379> get test
"12313213"

从：

127.0.0.1:6379> get test
"12313213"

5. 查看复制状态

master执行：
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.246.203,port=6379,state=online,offset=490,lag=0
slave1:ip=192.168.246.204,port=6379,state=online,offset=490,lag=1
==============================================================================
slave上面执行：
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:slave
master_host:192.168.246.202
master_port:6379
master_link_status:up

注意：从服务器一般默认禁止写入操作：slave-read-only yes

5.redis-sentinel—哨兵模式

1、哨兵简介:Redis Sentinel

Sentinel(哨兵)是用于监控redis集群中Master状态的工具，是Redis官方推荐的高可用性(HA)解决方案。

2、作用

1)：Master状态检测
2)：如果Master异常，则会进行Master-Slave切换，将其中一个Slave作为Master，将之前的Master作为Slave
3)：Master-Slave切换后，sentinel.conf的监控目标会随之调换

3、工作模式

1)：每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令

2)：如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值， 则这个实例会被 Sentinel 标记为主观下线.

3)：如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。

4)：当有足够数量的 Sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态， 则Master会被标记为客观下线 。

4、主观下线和客观下线

主观下线：Subjectively Down，简称 SDOWN，指的是当前 一个Sentinel 实例对某个redis服务器做出的下线判断。
客观下线：Objectively Down， 简称 ODOWN，指的是多个 Sentinel 实例在对Master Server做出 SDOWN 判断，并且通过 SENTINEL is-master-down-by-addr 命令互相交流之后，得出的Master Server下线判断，然后开启failover

5、配置哨兵模式

1.每台机器上修改redis主配置文件redis.conf文件设置：bind 0.0.0.0   ---已经操作

2.每台机器上修改sentinel.conf配置文件：修改如下配置
vim sentinel.conf
···
sentinel monitor mymaster 10.0.0.137 6379 2 #当集群中有2个sentinel认为master死了时，才能真正认为该master已经不可用了。 (slave上面写的是master的ip，master写自己ip)
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000   #单位毫秒
sentinel failover-timeout mymaster 10000   #若sentinel在该配置值内未能完成failover(故障转移)操作（即故障时master/slave自动切换），则认为本次failover失败。
protected-mode no  #关闭加密模式--新添加到sentinel配置文件中
···

3.每台机器启动哨兵服务：
./src/redis-sentinel sentinel.conf &

redis有哪些好处
(1) 速度快，因为数据存在内存中。
(2) 支持丰富数据类型，支持string，list，set，hash等
(3) 支持事务，操作都是原子性，就是对数据的更改要么全部执行，要么全部不执行
(4) 丰富的特性：可用于缓存，消息，按key设置过期时间，过期后将会自动删除
redis相比memcached有哪些优势
(1) memcached所有的值均是简单的字符串，redis作为其替代者，支持更为丰富的数据类型
(2) redis可以持久化其数据

redis常见性能问题和解决方案
(1) Master最好不要做任何持久化工作，如RDB内存快照和AOF日志文件
(2) 如果数据比较重要，某个Slave开启AOF备份数据，策略设置为每秒同步一次
(3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性，Master和Slave最好在同一个局域网内
(4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库
(5) 主从复制不要用树状结构，用单向链表结构更为稳定，即：Master（写） <- Slave1（读） <- Slave2（读） <- Slave3（读）...
这样的结构方便解决单点故障问题，实现Slave对Master的替换。如果Master挂了，可以立刻启用Slave1做Master，其他不变。
redis集群的工作原理
主多从+哨兵模式

了解:

redis–快照

快照，主要涉及的是redis的RDB持久化相关的配置

用如下的指令来让数据保存到磁盘上，即控制RDB快照功能：

save <seconds> <changes>

举例
save 900 1 //表示每15分钟且至少有1个key改变，就触发一次持久化
save 300 10 //表示每5分钟且至少有10个key改变，就触发一次持久化
save 60 10000 //表示每60秒至少有10000个key改变，就触发一次持久化

如果想禁用RDB持久化的策略，只要不设置任何save指令就可以，或者给save传入一个空字符串参数也可以达到相同效果，就像这样：

save ""

安全:为redis加密：

可以要求redis客户端在向redis-server发送请求之前，先进行密码验证。当你的redis-server处于一个不太可信的网络环境中时，相信你会用上这个功能。由于redis性能非常高，所以每秒钟可以完成多达15万次的密码尝试，所以你最好设置一个足够复杂的密码，否则很容易被黑客破解。

requirepass 1122334

这里我们通过requirepass将密码设置成“1122334”。