NoSQL之 Redis配置与优化

目录

一、缓存概念

1.1 系统缓存

1.1.1buffer与cache

1.2 缓存保存位置及分层结构

1.2.1 DNS缓存

1.2.2 应用层缓存

1.2.3数据层缓存

1.2.4 硬件缓存

二、关系数据库和非关系数据库

2.1什么是关系型数据库

2.2 什么是非关系型数据库

2.3 非关系型数据库的产生背景

2.4 关系型数据库和非关系型数据库区别

2.5 总结

三 、Redis介绍

四 、Redis优点

五、单线程

六 、Redis安装部署

一、缓存概念
缓存是为了调节速度不一致的两个或多个不同的物质的速度，在中间对速度较慢的一方起到加速作用，比如CPU的一级、二级缓存是保存了CPU最近经常访问的数据，内存是保存CPU经常访问硬盘的数据，而且硬盘也有大小不一的缓存，甚至是物理服务器的raid 卡有也缓存，都是为了起到加速CPU 访问硬盘数据的目的，因为CPU的速度太快了，CPU需要的数据由于硬盘往往不能在短时间内满足CPU的需求，因此CPU缓存、内存、Raid 卡缓存以及硬盘缓存就在一定程度上满足了CPU的数据需求，即CPU 从缓存读取数据可以大幅提高CPU的工作效率。

1.1 系统缓存
1.1.1buffer与cache
buffer：缓冲也叫写缓冲，一般用于写操作，可以将数据先写入内存再写入磁盘，buffer 一般用于写缓冲，用于解决不同介质的速度不一致的缓冲，先将数据临时写入到里自己最近的地方，以提高写入速度，CPU会把数据先写到内存的磁盘缓冲区，然后就认为数据已经写入完成看，然后由内核在后续的时间在写入磁盘，所以服务器突然断电会丢失内存中的部分数据。

cache：缓存也叫读缓存，一般用于读操作，CPU读文件从内存读，如果内存没有就先从硬盘读到内存再读到CPU，将需要频繁读取的数据放在里自己最近的缓存区域，下次读取的时候即可快速读取。

1.2 缓存保存位置及分层结构
互联网应用领域,提到缓存为王

用户层: 浏览器DNS缓存,应用程序DNS缓存,操作系统DNS缓存客户端

代理层: CDN,反向代理缓存

Web层: Web服务器缓存

应用层 : 页面静态化

数据层: 分布式缓存,数据库

系统层: 操作系统cache

物理层: 磁盘cache, Raid Cache

1.2.1 DNS缓存

浏览器的DNS缓存默认为60秒，即60秒之内在访问同一个域名就不在进行DNS解析

1.2.2 应用层缓存
Nginx、PHP等web服务可以设置应用缓存以加速响应用户请求，另外有些解释性语言，比如：PHP/Python/Java不能直接运行，需要先编译成字节码，但字节码需要解释器解释为机器码之后才能执行，因此字节码也是一种缓存，有时候还会出现程序代码上线后字节码没有更新的现象。所以一般上线新版前,需要先将应用缓存清理,再上线新版。

另外可以利用动态页面静态化技术,加速访问,比如:将访问数据库的数据的动态页面,提前用程序生成静态页面文件html 电商网站的商品介绍,评论信息非实时数据等皆可利用此技术实现。

1.2.3数据层缓存

  • 分布式缓存服务

Redis

Memcached

  • 数据库

MySQL 查询缓存

innodb缓存、MYISAM缓存

1.2.4 硬件缓存

  • CPU缓存(L1的数据缓存和L1的指令缓存)、二级缓存、三级缓存

  • 磁盘缓存:Disk Cache

  • 磁盘阵列缓存: Raid Cache,可使用电池防止断电丢失数据

二、关系数据库和非关系数据库
2.1什么是关系型数据库
一个结构化的数据库，创建在关系模型基础上 (二维表格模型)基础上

一般面向于记录

SQL语句(标准数据查询语言)

就是一种基于关系型数据库的语言，用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。 包括：Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2等

2.2 什么是非关系型数据库

  • NoSQL (NoSQL=NotOnlySQL)， 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、Memcached等。

2.3 非关系型数据库的产生背景

  • High performance——对数据库高并发读写需求

  • Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求

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

2.4 关系型数据库和非关系型数据库区别

 

 

2.5 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)。

三 、Redis介绍
官方网址：Redis

Redis是一个开源的、使用C语言编写的NoSOL数据库，Redis服务器程序是单进程模型。

Redis基于内存运行并支持持久化（支持存储在磁盘），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。 （一般建议开启2个，用作备份和抗高并发）

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。

四 、Redis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 ( 散列值)、Sets及OrderedSets等数据类型操作。 pS : string 字符串(可以为整形、浮点和字符型，统称为元素) list列表:(实现队列，元素不唯一，先入先出原则) set 集合:(各不相同的元素) hash hash散列值:( hash的key必须是唯一的) set /ordered sets集合/有序集合

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。

五、单线程

Redis 6.0版本前一直是单线程方式处理用户的请求

单线程为何如此快?

  • 纯内存

  • 非阻塞

  • 避免线程切换和竞态消耗

六 、Redis安装部署

6.1部署步骤

#关闭防火墙

systemctl  stop firewalld

 

setenforce 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/

make

make 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

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6379
Config 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6379
netstat -natp | grep redis

7)#修改配置文件
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.200.50 #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

1）# 关闭防火墙和SElinux

 

2）#安装gcc gcc-c++ 编译器

 

 

 3）#切换至/opt目录，把下载好的安装包上传进来并解压

 

 

 

 

 4）#进入目录然后编译安装

 

 

 

 

 5）#执行install_server.sh脚本

 

 

 6)#优化路径并查端口是否打开

 

 

 7)#修改配置文件

 

 

 8) #重启redis查看监听的地址

 

 

 

6.2Redis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

 

 

 

6.3 redis-cli命令行工具（远程登录）

 

 

 

 

 

 

 

6.4 redis-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。

#语法
redis-benchmark [选项] [选项值]

redis-benchmark -h 192.168.217.103 -p 6379 -c 100 -n 100000
#向 IP 地址为 192.168.224.101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 192.168.217.103 -p 6379 -q -d 100
#测试存取大小为 100 字节的数据包的性能

6.5Redis常用命令

    6.5set/get 存放/获取数据

set		存放数据，命令格式为 set key value
get		获取数据，命令格式为 get key

6.6keys 取值

keys 	命令可以取符合规则的键值列表，通常情况可以结合*、?等选项来使用。
keys *
#看所有
keys v*
#看所有以v开头的
keys v？
#看以v开头的且后面只有一个字节
keys v？？
#看以v开头的且后面只有两个字节

6.7del 删除key

del 	命令可以删除当前数据库的指定 key。

del k1
#删除k1

 

6.8exists 判断值是否存在

exists 	命令可以判断键值是否存在

exists v1
#查看v1是否存在
(integer) 1
#存在
exists k1
#查看k1是否存在
(integer) 0
#不存在

6.9type 获取值的类型

type 	命令可以获取 key 对应的 value 值类型

type v1 
#查看v1类型

6.10rename 重命名（覆盖）

rename 命令是对已有 key 进行重命名。（覆盖）
命令格式：rename 源key 目标key

6.11renamenx 重命名（不覆盖)

renamenx 命令的作用是对已有 key 进行重命名，并检测新名是否存在，如果目标 key 存在则不进行重命名。（不覆盖）
命令格式：renamenx 源key 目标key

6.12dbsize 查看库中key的数量

6.13设置密码

使用config set requirepass password命令设置密码
使用config get requirepass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）

config set requirepass 123456
#修改密码为123456
auth 123456
#验证密码

6.14move移动数据

Redis 的多数据库在一定程度上是相对独立的， 例如在数据库 0 上面存放的 k1 的数据，
在其它的 1-15 的数据库上是无法查看到的。

move  键名  数据库编号

move v1 1
#将v1移到1库
select 1
#切换到1库
keys *

 

 示例1： 向IP地址为192.168.59.118、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 192.168.59.118 -p 6379 -c 100 -n 100000

 redis命令工具

sed (创建） get（获取） key(查看）

* 所以        v*以开头所有    v?以v开头后面一个字符

exists 判断值存不存在      返回1结果代表存在  0不存在   type 查看类型

del 删除   rename （覆盖） renamenx( 不覆盖）

dbsize 统计数值多少条  auth 登入密码

config set requirepass 123456 设置 123456 密码    redis -cli-a XXX(密码）

select 设置序号（0-15） 默认只要16个库   move 移除 移除  flushdb 清空当前库里所有数据    flushall 清空所有数据 慎用

posted @ 2023-03-29 14:59  靖安yj  阅读(33)  评论(0)  编辑  收藏  举报