Redis精讲

redis持久化

RDB方式

Redis Database Backup file (redis数据备份文件), 也被叫做redis数据快照. 简单来说就是把内存中的所有数据记录到磁盘中.
快照文件称为RDB文件, 默认是保存在当前运行目录.

[root@centos-zyw ~]# docker exec -it redis redis-cli
127.0.0.1:6379> save  # 由redis主进程来执行RDB, 会阻塞所有命令
OK
127.0.0.1:6379> bgsave 	# 开启子进程执行RDB, 避免主进程受到影响
Background saving started
127.0.0.1:6379> 

bgsave开始时会fork主进程得到子进程,子进程共享主进程的内存数据. 完成fork后读取内存数据并写入RDB文件.
fork采用的copy-onwrite技术:

• 当主进程执行读操作时, 访问共享内存
• 当主进程执行写操作时, 则会拷贝一份数据, 执行写操作.

• redis.conf文件配置

# 900秒内,如果至少一个key被修改,则执行bgsave, 如果是save "" 则表示禁用RDB
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
# 是否压缩
rdbcompression yes
# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb
# 文件保存的路径目录
dir ./

AOF方式

AOF全称Append Only File. redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件, 可以看做是命令日志记录文件.

• redis.conf配置

# 开启AOF功能, 默认no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"
# 表示每执行一次写命令,立即记录到AOF文件
appendfsync always
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区, 然后表示每嗝1秒将缓冲区写到AOF文件,是默认方案
appendfsync everysec
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区, 有操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

bgrewriteaof 可以让AOF文件执行重写功能, 用最少的命令达到相同效果

• redis.conf配置

# AOF文件比上次文件,增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewrite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上触发重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

RDB和AOF对比

redis集群

主从集群

启动三个redis服务

• 在从节点执行slaveof命令 --5.0后新增replicaof 两命令效果一致
• 执行命令为临时生效,重启后失效, 永久方式是将命令配置在redis.conf文件

# 连接 7002
redis-cli -p 7002
# 执行slaveof
slaveof 192.168.150.101 7001

备注: 取消主从关系 slaveof no one

• 在主节点查看集群信息

# 连接 7001
redis-cli -p 7001
# 查看状态
info replication

优化

• 在master的redis.conf文件中配置repl-diskless-sync启用无磁盘复制,避免全量同步时的磁盘IO
• redis单节点上的内存占用不要太大, 减少RDB导致的过多磁盘IO
• 适当提高repl_baklog的大小,发现slave宕机尽快实现故障恢复,尽可能避免全量同步
• 限制一个master上的slave节点数量,如果实在是太多slave,则可以采用主-从-从链式结构,减少master压力

repl-diskless-sync yes

哨兵集群

创建sentinel.conf文件

port 27001
sentinel announce-ip 192.168.150.101
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"

sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2中mymaster为主节点名字, 2为选举master时的quorum值,当主节点挂了,2个sentinel认为你挂了,就选新的主节点,一般为sentinel的一半
dir为sentinel.conf所在的目录

运行sentinel

复制三份sentinel.conf,修改相应配置,启动三个sentinel服务

redis-sentinel s1/sentinel.conf

RestTemplate的哨兵模式

Spring的RedisTemplate底层利用lettuce实现了节点的感知和自动切换

• 引入依赖

		<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>

• 配置application.yml

spring:
  data:
    redis:
      sentinel:
        master: mymaster # 指定master名称
        nodes: # 指定redis-sentinel集群信息
          - 127.0.0.1:27001
          - 127.0.0.1:27002
          - 127.0.0.1:27003

• 配置读写分离

	@Bean
    public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer customizer(){
        return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
    }

分片集群

分片集群结构

可以解决的问题

• 海量数据存储问题
• 高并发写的问题

特点:

• 集群中有多个master,每个master保存不同数据
• 每个master都可以有多个slave节点
• master之间通过ping检测彼此健康状态
• 客户端请求可以访问集群任意节点,最终都会被转发到正确节点

搭建

• 创建redis.conf

port 6379
# 开启集群功能
cluster-enabled yes
# 集群的配置文件名称，不需要我们创建，由redis自己维护
cluster-config-file /tmp/6379/nodes.conf
# 节点心跳失败的超时时间
cluster-node-timeout 5000
# 持久化文件存放目录
dir /tmp/6379
# 绑定地址 0.0.0.0 -> 任何人可访问
bind 0.0.0.0
# 让redis后台运行
daemonize yes
# 注册的实例ip
replica-announce-ip 192.168.150.101
# 保护模式
protected-mode no
# 数据库数量
databases 1
# 日志
logfile /tmp/6379/run.log

• 启动

redis-server redis.conf

• 建立节点关系

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.150.101:7001 192.168.150.101:7002 192.168.150.101:7003 192.168.150.101:8001 192.168.150.101:8002 192.168.150.101:8003

说明:

--cluster-replicas 1:指定集群中每个master的副本个数为1，此时节点总数 ÷ (replicas + 1) 得到的就是master的数量。因此节点列表中的前n个就是master，其它节点都是slave节点，随机分配到不同master

• 查看集群状态

redis-cli -p 7001 cluster nodes

• 操作集群需要加-c参数

redis-cli -c -p 7001

散列插槽

redis会把每一个master节点映射到0~16383共16384个插槽上

数据key不是与节点绑定,而是与插槽绑定. redis会根据key的有效部分计算插槽值

• key中包含{}且{}中至少包含1个字符,{}中的部分是有效部分
• key中不包含{},整个key都是有效部分
  例如{apper}num,则根据apper计算. 计算方式是利用CRC16算法得到一个hash值, 对16384取余,得到的结果就是slot值.

集群伸缩

• 新启动一个redis服务, 加入到集群

# 7008加入到集群
redis-cli --cluster add-node 192.168.0.112:7008  192.168.0.112:7001

• 移动插槽

redis-cli --cluster reshard 192.168.0.112:7002

• 指定移动的插槽数

含义: 从7001移动100个插槽到7008上

• 输入done开始

• 移动结束

• 查看最终结果

补充: 从集群中剔除节点

# 剔除7008节点 后面为7008节点id
redis-cli --cluster del-node 192.168.0.112:7008 2c45c64249535a46004f2a5009c4c2eb11e65868

故障转移

• 模拟宕机

# 关闭7002节点
redis-cli -p 7002 shutdown

• 节点会标记为fail

• 数据迁移 - 主从切换

进入slave节点,执行cluster failover

RedisTemplate访问分片集群

• 引入依赖

		<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>

• application.yml文件

spring:
  data:
    redis:
      cluster:
        nodes:
          - 192.168.0.112:7001  # master节点
          - 192.168.0.112:7002  # master节点
          - 192.168.0.112:7003  # master节点
          - 192.168.0.112:7004  #slave节点
          - 192.168.0.112:7005  #slave节点
          - 192.168.0.112:7006  #slave节点

• 配置读写分离

	@Bean
    public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer customizer(){
        return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
    }