redis

本文探讨Redis作为非关系型数据库在互联网架构中扮演的缓存角色,减轻数据库压力,尤其适用于频繁变动的key-value数据。深入分析Redis集群方案,包括Twitter的Twemproxy、豌豆荚的Codis及官方的Redis-Cluster,对比其优劣。同时,介绍了Redis的数据持久化机制AOF与RDB,以及4.0版本中AOF-RDB混合方案。

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1.为什么使用redis?

redis是一种典型的no-sql 即非关系数据库 像python的字典一样 存储key-value键值对 工作在memory中

所以很适合用来充当整个互联网架构中各级之间的cache 比如lvs的4层转发层 nginx的7层代理层

尤其是lnmp架构应用层如php-fpm或者是Tomcat到mysql之间 做一个cache 以减轻db的压力

因为有相当一部分的数据 只是简单的key-value对应关系,而且在实际的业务中常常在短时间内迅速变动 

如果用关系数据库mysql之类存储 会大大增加对db的访问 导致db的负担很重 因为所有的require中的大部分最后都要汇聚到db

所以如果想要业务稳定 那么解决db的压力 就是关键 所以现在大部分的解决方案就是在db层之上的各级使用多级的no-sql 

像memcache redis 等 来为db提供缓冲  

2.为什么使用redis-cluster?

为了在大流量访问下提供稳定的业务,集群化是存储的必然形态

未来的发展趋势肯定是云计算和大数据的紧密结合 只有分布式架构能满足要求

如果没有集群化 何来的分布式?

3.顺带一提总结一波今天的redis原理之数据持久化

虽然redis这种no-sql一般都是作为cache来服务  但是如果完全没有数据可持久化的方法 那么显得有些单薄

就像memcache 由于这种no-sql是工作在memory的 那么由于memory的实体是ram

所以如果重启或者宕机 memory中的数据就全没了 数据的一致性的不到保障 

但是 redis不同 redis有相对的数据持久化的方案 由两种方式构成 aof & rdb

aof就像关系数据库中的binlog一样  把每一次写操作以追加的形式记录在其中以文件的形式刷到磁盘里 

并且可以使用不同的fsync策略     无fsync,每秒fsync,每次写的时候fsync.

使用默认的每秒fsync策略,Redis的性能依然很好(fsync是由后台线程进行处理的,主线程会尽力处理客户端请求)

一旦出现故障,最多丢失1秒的数据.

但是缺点也随之而来 那就是aof文件的大小会随着时间线性增长 一段时间之后 就会变得很大 

如果要在一端以AOF的形式来恢复数据 那么由于AOF文件的巨大体积 可能会让进程如同假死一样 十分的慢

rdb则是一种快照机制 

redis工作在内存中 rdb就是每隔一段时间 对内存中的数据做一次快照  保存在rdb文件中 

而且redis的主从同步可以实现异步 也是由于rdb的机制 他在做快照时会fork出一个子进程 由子进程来做快照

父进程完全处理请求 毫不影响 很适合数据的备份 

但是问题是 如果数据量很大的话 rdb它要保存一个完整的数据集 是一个大的工作 如果时间间隔设置的太短 

那么严重影响redis的性能 但是按照常规设置的话 如5分钟一次 那么如果宕机或者重启 就会基于上次做rdb的时间

从而丢失分钟级的数据

point:在redis4.0的新特性中 采用了aof-rdb的混合方案来保障数据的持久性 但是官方的说法是还不成熟

是一个长期的工作  所以有待观察吧 

4.redis集群实现方案: 

关于redis的集群化方案 目前有三种 

(1)Twitter开发的twemproxy

(2)豌豆荚开发的codis

(3)redis官方的redis-cluster

简介:twemproxy架构简单 就是用proxy对后端redis server进行代理 但是由于代理层的消耗性能很低 而且通常涉及多个key的操作都是不支持的 而且本身不支持动态扩容和透明的数据迁移 而且也失去维护 Twitter内部已经不使用了

          redis-cluster是三个里性能最强大的 因为他使用去中心化的思想 使用hash slot方式 将16348个hash slot 覆盖到所有节点上 对于存储的每个key值 使用CRC16(KEY)&16348=slot 得到他对应的hash slot 并在访问key时就去找他的hash slot在哪一个节点上 然后由当前访问节点从实际被分配了这个hash slot的节点去取数据 节点之间使用轻量协议通信 减少带宽占用 性能很高 自动实现负载均衡与高可用 自动实现failover  并且支持动态扩展 官方已经玩到可以1000个节点 实现的复杂度低 总之个人比较喜欢这个架构 因为他的去中心化思想免去了proxy的消耗 是全新的思路

           但是它也有一些不足 例如官方没有提供图形化管理工具 运维体验差 全手工数据迁移 并且自己对自己本身的redis命令支持也不完全等 但是这些问题 我觉得不能掩盖他关键的新思想所带来的的优势 随着官方的推进 这些问题应该都能在一定时间内得到解决 那么这时候去中心化思想带来的高性能就会表现出他巨大的优势 

          codis使用的也是proxy思路 但是做的比较好 是这两种之间的一个中间级 而且支持redis命令是最多的 有图形化GUI管理和监控工具 运维友好 这个过段时间会详细另外写出来原理 工作机制和搭建实现

1、redis单机安装配置

1.上传到linux

2、解压tar -zxvf ....

3、cd 解压好的目录 apps/redis....

make && make install

或者

make

make install

配置文件:

redis.conf

daemonize no
pidfile /var/run/redis.pid
port 6379
requirepass lucas
protected-mode no

启动redis:src目录下 ./redis-server ../redis.conf

在idea中连接redis

1.依赖

        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>2.9.0</version>
        </dependency>

2.代码:

public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("hdp-1");
        jedis.auth("lucas");
//        jedis.set("title","helloworld");
        System.out.println(jedis.get("age"));
    }

3.从kafka的consumer中消费出数据保存到redis中

 

1、ELT

Nigix、Kafka、Flume、Storm

产生的日志不是滚动日志

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