怎么配置使用Redis集群

Redis 數據庫

1.1 Redis簡介

1.1.1 介紹

Redis是一個使用ANSI C編寫的開源、支持網絡、基于內存、可選持久性的鍵值對(key-value)存儲數據庫。從2015年6月開始，Redis的開發由Redis Labs贊助，而2013年5月至2015年6月期間，其開發由Pivotal贊助。在2013年5月之前，其開發由VMware贊助。根據月度排行網站DB-Engines.com的數據顯示，Redis是最流行的鍵值對存儲數據庫。

數據來源：https://db-engines.com/en/ranking

Redis采用內存(In-Memory)數據集(DataSet) 。

支持多種數據類型。

運行于大多數POSIX系統，如Linux、*BSD、OS X等。

1.1.2 軟件獲取和幫助

官方網站：https://redis.io

官方各版本下載地址：http://download.redis.io/releases/

Redis 中文命令參考：http://redisdoc.com

中文網站1：http://redis.cn

中文網站2：http://www.redis.net.cn

1.1.3 Redis特性

高速讀寫，數據類型豐富

支持持久化，多種內存分配及回收策略

支持弱事務，消息隊列、消息訂閱

支持高可用，支持分布式分片集群

1.1.4 企業緩存數據庫解決方案對比

Memcached:

優點：高性能讀寫、單一數據類型、支持客戶端式分布式集群、一致性hash多核結構、多線程讀寫性能高。

缺點：無持久化、節點故障可能出現緩存穿透、分布式需要客戶端實現、跨房數據同步困難、架構擴容復雜度高

Redis:

優點：高性能讀寫、多數據類型支持、數據持久化、高可用架構、支持自定義虛擬內存、支持分布式分片集群、單線程讀寫性能極高

缺點：多線程讀寫較Memcached慢

Tair： 官方網站：http://tair.taobao.org

優點：高性能讀寫、支持三種存儲引擎（ddb、rdb、ldb）、支持高可用、支持分布式分片集群、支撐了幾乎所有淘寶業務的緩存。

缺點：單機情況下，讀寫性能較其他兩種產品較慢。

1.1.5 Redis應用場景

數據高速緩存,web會話緩存（Session Cache）

排行榜應用

消息隊列,發布訂閱

附錄 - Redis的企業應用

1.2 Redis簡單部署

1.2.1 典型安裝-單實例

系統環境說明

[root@Redis ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS release 6.9 (Final)
[root@Redis ~]# uname -r 
2.6.32-696.el6.x86_64
[root@Redis ~]# sestatus 
SELinux status:                 disabled
[root@Redis ~]# /etc/init.d/iptables status
iptables: Firewall is not running.
[root@Redis ~]# hostname -I 
10.0.0.186 172.16.1.186

安裝redis

[root@Redis ~]# cd /usr/local/
[root@Redis local]# wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.10.tar.gz
[root@Redis local]# tar xzf redis-3.2.10.tar.gz
[root@Redis local]# \rm redis-3.2.10.tar.gz 
[root@Redis local]# mv redis-3.2.10 redis
[root@Redis local]# cd redis/
[root@Redis redis]# make

至此redis就安裝完成

1.2.2 啟動第一個redis實例

創建客戶端軟連接

[root@Redis src]# ln -s /usr/local/redis/src/redis-cli /usr/bin/

簡單啟動方法，都使用默認配置

[root@Redis ~]# cd /usr/local/redis/src
[root@Redis src]# ./redis-server &

編寫配置文件

1、精簡化配置文件

[root@Redis redis]# cp redis.conf{,.bak}
[root@Redis redis]# grep -Ev '^$|#' redis.conf.bak > redis.conf
[root@Redis redis]# cp redis.conf /etc/

2、編輯配置文件

[root@Redis ~]# cat /etc/redis.conf 
bind 127.0.0.1 10.0.0.186
protected-mode yes
port 6379
tcp-backlog 511
timeout 0
tcp-keepalive 300
daemonize yes
supervised no
pidfile /var/run/redis_6379.pid
loglevel notice
logfile "/var/log/redis_6379.log"
dir /usr/local/redis/data/
# ···

3、編寫啟動腳本（適用于CentOS 6.X）

View Code redis管理腳本

注意：自編寫腳本注意執行權限。

1.2.3 Redis多實例配置

注意：本次多實例配置基于單實例配置完成后

創建并進入程序目錄

[root@Redis redis]# mkdir /application/redis  -p
[root@Redis redis]# cd /application/redis/

修改配置文件

for i in 0 1 2
  do  
    # 創建多實例(端口命名)目錄
    mkdir -p 638$i
    # 復制啟動程序到各實例
    \cp /usr/local/redis/src/redis-server /application/redis/638$i/ 
    # 復制配置文件。注意：此處基于單實例配置完成
    \cp /etc/redis.conf  /application/redis/638$i/
    # 修改程序存儲目錄
    sed -i  "/dir/s#.*#dir /application/redis/638$i/#g" /application/redis/638$i/redis.conf 
    # 修改其他端口信息
    sed -i  "s#6379#638$i#g" /application/redis/638$i/redis.conf
    # 允許遠程連接redis
    sed -i '/protected-mode/s#yes#no#g' /application/redis/638$i/redis.conf
done

啟動實例

for i in 0 1 2 
  do
  /application/redis/638$i/redis-server /application/redis/638$i/redis.conf 
done

連接redis

[root@Redis redis]# redis-cli -h 10.0.0.186 -p 6379
10.0.0.186:6379>

1.2.4 redis.conf配置說明

是否后臺運行：

daemonize no/yes

默認端口：

port 6379

AOF日志開關是否打開：

appendonly no/yes

日志文件位置

logfile /var/log/redis.log

RDB持久化數據文件:

dbfilename dump.rdb

指定IP進行監聽

bind 10.0.0.51 ip2 ip3 ip4

禁止protected-mode

protected-mode yes/no （保護模式，是否只允許本地訪問）

增加requirepass {password}

requirepass root

在redis-cli中使用

auth {password} 進行認證

1.2.5 在線變更配置

獲取當前配置

CONFIG GET *

變更運行配置

CONFIG SET loglevel "notice"

修改密碼為空

10.0.0.186:6379> config set requirepass ""
10.0.0.186:6379> exit
10.0.0.186:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/usr/local/redis/data"

1.3 Redis數據持久化

1.3.1 持久化策略

redis 提供了多種不同級別的持久化方式:一種是RDB,另一種是AOF.

RDB 持久化

可以在指定的時間間隔內生成數據集的時間點快照（point-in-time snapshot）。

AOF 持久化

記錄服務器執行的所有寫操作命令，并在服務器啟動時，通過重新執行這些命令來還原數據集。 AOF 文件中的命令全部以Redis 協議的格式來保存，新命令會被追加到文件的末尾。

Redis 還可以在后臺對 AOF 文件進行重寫（rewrite），使得 AOF 文件的體積不會超出保存數據集狀態所需的實際大小。Redis 還可以同時使用 AOF 持久化和 RDB 持久化。 在這種情況下， 當 Redis 重啟時， 它會優先使用 AOF 文件來還原數據集， 因為 AOF 文件保存的數據集通常比 RDB 文件所保存的數據集更完整。

你甚至可以關閉持久化功能，讓數據只在服務器運行時存在。

1.3.2 RDB 持久化

RDB的優點

? RDB 是一個非常緊湊（compact）的文件，它保存了 Redis 在某個時間點上的數據集。 這種文件非常適合用于進行備份： 比如說，你可以在最近的 24 小時內，每小時備份一次 RDB 文件，并且在每個月的每一天，也備份一個 RDB 文件。 這樣的話，即使遇上問題，也可以隨時將數據集還原到不同的版本。

? RDB 非常適用于災難恢復（disaster recovery）：它只有一個文件，并且內容都非常緊湊，可以（在加密后）將它傳送到別的數據中心，或者亞馬遜 S3 中。

? RDB 可以最大化 Redis 的性能：父進程在保存 RDB 文件時唯一要做的就是 fork 出一個子進程，然后這個子進程就會處理接下來的所有保存工作，父進程無須執行任何磁盤 I/O 操作。

? RDB 在恢復大數據集時的速度比 AOF 的恢復速度要快。

RDB的缺點

如果你需要盡量避免在服務器故障時丟失數據，那么 RDB 不適合你。

雖然 Redis 允許你設置不同的保存點（save point）來控制保存 RDB 文件的頻率， 但是， 因為RDB 文件需要保存整個數據集的狀態， 所以它并不是一個輕松的操作。 因此你可能會至少 5 分鐘才保存一次 RDB 文件。 在這種情況下， 一旦發生故障停機， 你就可能會丟失好幾分鐘的數據。

每次保存 RDB 的時候，Redis 都要 fork() 出一個子進程，并由子進程來進行實際的持久化工作。 在數據集比較龐大時，fork() 可能會非常耗時，造成服務器在某某毫秒內停止處理客戶端；如果數據集非常巨大，并且 CPU 時間非常緊張的話，那么這種停止時間甚至可能會長達整整一秒。 雖然 AOF 重寫也需要進行 fork() ，但無論 AOF 重寫的執行間隔有多長，數據的耐久性都不會有任何損失。

1.3.3 AOF 持久化

AOF 優點

使用AOF 會讓你的Redis**更加耐久: 你可以使用不同的fsync策略：無fsync,每秒fsync,每次寫的時候fsync.使用默認的每秒fsync策略,Redis的性能依然很好(fsync是由后臺線程進行處理的,主線程會盡力處理客戶端請求),一旦出現故障，你最多丟失1秒的數據.

Redis 可以在 AOF 文件體積變得過大時，自動地在后臺對 AOF 進行重寫： 重寫后的新 AOF 文件包含了恢復當前數據集所需的最小命令集合。 整個重寫操作是絕對安全的，因為 Redis 在創建新 AOF 文件的過程中，會繼續將命令追加到現有的AOF 文件里面，即使重寫過程中發生停機，現有的 AOF 文件也不會丟失。

一旦新 AOF 文件創建完畢，Redis 就會從舊 AOF 文件切換到新 AOF 文件，并開始對新 AOF 文件進行追加操作。

AOF 文件有序地保存了對數據庫執行的所有寫入操作， 這些寫入操作以 Redis 協議的格式保存， 因此 AOF 文件的內容非常容易被人讀懂， 對文件進行分析（parse）也很輕松。 導出（export） AOF 文件也非常簡單： 舉個例子， 如果你不小心執行了 FLUSHALL 命令， 但只要 AOF 文件未被重寫， 那么只要停止服務器， 移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令， 并重啟 Redis ， 就可以將數據集恢復到 FLUSHALL 執行之前的狀態。

AOF 缺點

對于相同的數據集來說，AOF 文件的體積通常要大于 RDB 文件的體積。根據所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能會慢于 RDB 。

在一般情況下， 每秒 fsync 的性能依然非常高， 而關閉 fsync 可以讓 AOF 的速度和 RDB 一樣快， 即使在高負荷之下也是如此。 不過在處理巨大的寫入載入時，RDB 可以提供更有保證的最大延遲時間（latency）。

AOF 在過去曾經發生過這樣的 bug ：因為個別命令的原因，導致 AOF 文件在重新載入時，無法將數據集恢復成保存時的原樣。 （舉個例子，阻塞命令 BRPOPLPUSH 就曾經引起過這樣的 bug 。） 測試套件里為這種情況添加了測試： 它們會自動生成隨機的、復雜的數據集， 并通過重新載入這些數據來確保一切正常。

雖然這種 bug 在 AOF 文件中并不常見， 但是對比來說， RDB 幾乎是不可能出現這種 bug 的。

1.3.4 如何選擇使用哪種持久化方式

一般來說， 如果想達到足以媲美 PostgreSQL 的數據安全性， 你應該同時使用兩種持久化功能。

如果你非常關心你的數據， 但仍然可以承受數分鐘以內的數據丟失， 那么你可以只使用 RDB 持久化。

有很多用戶都只使用 AOF 持久化， 但我們并不推薦這種方式： 因為定時生成 RDB 快照（snapshot）非常便于進行數據庫備份， 并且 RDB 恢復數據集的速度也要比 AOF 恢復的速度要快， 除此之外， 使用 RDB 還可以避免之前提到的 AOF 程序的 bug 。

Note: 因為以上提到的種種原因， 未來redis可能會將 AOF 和 RDB 整合成單個持久化模型（這是一個長期計劃）。

1.3.5 快照實現持久化

在默認情況下， Redis 將數據庫快照保存在名字為 dump.rdb的二進制文件中。你可以對 Redis 進行設置， 讓它在“ N 秒內數據集至少有 M 個改動”這一條件被滿足時， 自動保存一次數據集。

你也可以通過調用 SAVE或者 BGSAVE ， 手動讓 Redis 進行數據集保存操作。

比如說， 以下設置會讓 Redis 在滿足“ 60 秒內有至少有 1000 個鍵被改動”這一條件時， 自動保存一次數據集: save 60 1000

這種持久化方式被稱為快照 snapshotting.

當 Redis 需要保存 dump.rdb 文件時， 服務器執行以下操作: