centos 7之Redis数据库详解及参数调优（内附搭建群集案例）

朱雀 2021-11-09 12:06 190阅读 0赞

> 博文目录：  
> 一、关系型数据库与非关系型数据库的区别。  
> 二、Redis数据库介绍。  
> 三、Redis的安装部署。  
> 四、Redis命令工具及常用命令  
> 五、Redis群集配置实例。

**一、关系型数据库与非关系型数据库的区别：**

Redis数据库是一个非关系型数据库，和oracle、mysql、sql server等关系型数据库不是同一类型。NoSQL是非关系型数据库的总称，主流的NoSQL数据库有redis、MongBD等。NoSQL的存储方式、存储结构以及使用的场景都是完全不同的。NoSQL数据库凭借着其非关系型、分布式、开源和横向扩展等优势，被认为是下一代数据库产品。

> NoSQL可以解决关系型数据库产生的三高问题：
> 
>  *  对数据库高并发读写需求。
>  *  对海量数据高效存储与访问需求。
>  *  对数据库高可扩展性与高可用性需求。

关系型数据库和非关系型数据库都有各自的特点与应用场景，两者精密结合将会给Web 2.0的数据库发展带来新的思路。**让关系型数据库关注在关系上，非关系型数据库关注在存储上。**

**二、redis数据库介绍：**

Redis是一个开源的、使用C语言编写、支持网络、可基于内存也可持久化的日志类型、key-value（键值对）数据库，是目前分布式架构中不可或缺的一环。

Redis服务器是单进程模型，也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程，而Redis的实际处理速度则完全依靠主进程的执行效率。若在服务器上只运行一个Redis进程，当多个client同时访问时，服务器的处理能力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造成很大的压力。也就是说，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。若对高并发要求更高些，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。

> Redis具有以下几个有点：
> 
>  *  具有极高的读写速度，数据读取的速度最高可达到110000次/s，数据的写入速度最高可以达到81000次/s。
>  *  支持丰富的数据类型，不仅仅支持简单的key-value数据类型，还支持strings、lists、hashes、sets及ordered sets等数据类型操作。
>  *  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。

Redis是基于内存运行的数据库，缓存是它比较常应用的场景之一，除此之外，Redis常见应用场景还包括获取最新N个数据的操作、排行榜应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录等。

**三、Redis的安装部署：**

需先去[Redis官网][Redis]下载相应的源码包或从这个[Redis下载链接][Redis 1] （提取码：z0da）直接下载。

[root@redis ~]# tar zxf redis-5.0.5.tar.gz -C /usr/src/          #解包
    [root@redis ~]# cd /usr/src/redis-5.0.5/                  #切换至解压出来的目录
    [root@redis redis-5.0.5]# make && make install    #无需./configure配置，直接安装即可。
    [root@redis redis-5.0.5]# cd /usr/src/redis-5.0.5/utils/    #设置相关配置文件
    [root@redis utils]# ./install_server.sh       #执行该脚本文件，相关配置文件就生成了。
    #接下来是在指定各种配置文件的存放目录，一路按回车确认即可。
    [root@redis utils]# cd /etc/init.d/             #优化控制服务启停
    [root@redis init.d]# mv redis_6379 redis
    [root@redis init.d]# chkconfig --add redis         #添加为系统服务。
    [root@redis init.d]# systemctl restart redis
    [root@redis init.d]# systemctl restart redis
    [root@redis init.d]# systemctl restart redis
    [root@redis init.d]# netstat -anpt | grep redis   #redis默认监听6379和群集端口16379
    tcp        0      0 127.0.0.1:6379     0.0.0.0:*    LISTEN      7098/redis-server 1 
    #现在只是安装了redis，并没有配置群集，所以16379端口并没有监听。
    [root@redis init.d]# vim /etc/redis/6379.conf             #查看redis配置文件
    bind 127.0.0.1 192.168.1.1             #监听的主机地址
    appendonly yes  #改为“yes”，以便在每次更新操作后进行日志记录，进行数据同步写入
    port 6379                                        #监听端口
    daemonize yes                               #启用守护进程
    pidfile /var/run/redis_6379.pid        #指定PID文件
    loglevel notice                                #日志级别
    logfile /var/log/redis_6379.log        #指定日志文件

上面为部分配置参数，主配置中还有很多更多的配置参数，具体可参考如下：

![centos  7之Redis数据库详解及参数调优（内附搭建群集案例）][centos 7_Redis]

**四、Redis命令工具及常用命令：**

Redis软件提供了很多命令工具，在安装Redis时，所包含的软件工具同时会被安装到系统中，在系统中可以直接使用，这些命令工具的作用如下所示：

*  redis-server：用于启动Redis的工具。
 *  redis-benchmark：用于检测Redis在本机的运行效率。
 *  redis-check-aof：修复AOF持久化文件。
 *  redis-check-rdb：修复RDB持久化文件。
 *  redis-cli：Redis命令行工具。

下面是 redis-cli和redis-benchmark工具的用法：

**1、redis-cli命令行工具：**

**redis-cli**命令可以连接指定的数据库，可以用“-h”指定远程主机；“-p指定服务的端口号”，若设置了密码，可以用“-a”指定密码，若没设置连接密码，则可以省略“-a”选项。如下：

[root@redis redis]# redis-cli -h 192.168.1.1 -p 6379      
    #若端口号默认监听6379，也可省略-p选项。
    192.168.1.1:6379>

在数据库操作环境中，使用help命令可获取命令类型的帮助。其中，有三种获取命令帮助的方式。

1.  help @<group>：获取<group>中的命令列表。
2.  help <command>：获取某个命令的帮助。
3.  help <tab> ：获取可能帮助的主题列表。

示例如下：

192.168.1.1:6379> help @list         #查看所有与list数据类型相关的命令
    
      BLPOP key [key ...] timeout
      summary: ck until one is available
      since: 2.0.0
    
      BRPOP key [key ...] timeout
      summary: block until one is available
      since: 2.0.0
                 ...........................
    192.168.1.1:6379> help set       #查看set命令的命令帮助。
    
      SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]
      summary: Set the string value of a key
      since: 1.0.0
      group: string

**2、redis-benchmark压力测试工具：**

redis-benchmark是官方自带的Redis性能测试工具，可以有效地测试Redis服务的性能。该工具的常用选项如下：

![centos  7之Redis数据库详解及参数调优（内附搭建群集案例）][centos 7_Redis 1]

**用法示例：**

[root@redis redis]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -c 100 -n 100000
    #向指定IP地址及端口的Redis服务器发送100个并发连接与100000个请求测试性能。
    
               .........................
    ====== MSET (10 keys) ======
      100000 requests completed in 1.74 seconds
      100 parallel clients
      3 bytes payload
      keep alive: 1
    
    23.94% <= 1 milliseconds
    98.02% <= 2 milliseconds
    99.64% <= 3 milliseconds
    99.76% <= 4 milliseconds
    99.82% <= 5 milliseconds
    99.89% <= 6 milliseconds
    99.90% <= 7 milliseconds
    99.94% <= 8 milliseconds
    99.97% <= 9 milliseconds
    100.00% <= 10 milliseconds
    100.00% <= 10 milliseconds
    57603.69 requests per second
    
    #测试结果，milliseconds为毫秒，时间越短，性能越好。
    [root@redis redis]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -q -d 100
    #测试向指定Redis服务器的指定端口6379存取大小为100B的数据包的性能。
    [root@redis redis]# redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
    #测试本机上Redis服务在进行set与lpush操作时的性能。
    SET: 67659.00 requests per second
    LPUSH: 64516.13 requests per second

**Redis数据库常用命令：**

Redis数据库采用key-value（键值对）的数据存储形式，所使用的命令是set和get。

*  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。

[root@localhost ~]# redis-cli          #连接本地数据库
    127.0.0.1:6379 > set yuangong zhangsan             #插入数据
    OK
    127.0.0.1:6379> get yuangong         #查询键值
    "zhangsan"
    127.0.0.1:6379> keys y*               #查询以“y”开头的数据
    1) "yuangong"
    127.0.0.1:6379> keys y?         #查询以“y”开头后面包含一个任意一位的数据
    (empty list or set)                 #没有查到，代表没有符合条件的数据
    127.0.0.1:6379> keys y??         #查询以“y”开头后面包含一个任意两位的数据
    (empty list or set)
    127.0.0.1:6379> exists yuangong          #判断“yuangong”键是否存在
    (integer) 1                                              #表示yuangong键存在
    127.0.0.1:6379> exists yu                    #判断“yu”键是否存在
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> keys *        #查询当前库中所有键
    1) "counter:__rand_int__"
    2) "mylist"
    3) "key:__rand_int__"
    4) "yuangong"
    5) "myset:__rand_int__" 
    127.0.0.1:6379> del yuangong                         #删除yuangong键
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> set lv 23
    OK
    127.0.0.1:6379> type lv            #获取键“lv”对应的value值类型
    string

rename命令可以对已有的key进行重命名，还有一个重命名的命令为renamenx。两者区别是前者更改的目标key值不管存在与否，都将进行更改，直接覆盖目标key值的数据；后者renamenx命令是在更改时，会检查目标键值是否存在，若存在，将放弃更改。

127.0.0.1:6379> get lvjian
    "23"
    127.0.0.1:6379> set liuyi 30            #插入一条数据
    OK
    127.0.0.1:6379> renamenx lvjian liuyi                #将“lvjian”更改为“liuyi”
    (integer) 0                                                         #“liuyi”存在，放弃更改
    127.0.0.1:6379> rename lvjian liuyi             #使用rename命令进行更改
    OK
    127.0.0.1:6379> get liuyi               #直接覆盖目标数据
    "23"
    127.0.0.1:6379> dbsize                  #查看当前数据库中key的数目
    (integer) 5

**多数据库常用的命令**

Redis支持多数据库，Redis在没有任何改动的情况下默认包含16个数据库，数据库名使用数字0--15来依次命名。每个库中的数据是独立的，也就是说在10库中查不到0库中的数据。

127.0.0.1:6379> select 10        #切换至编号10的库
    OK
    127.0.0.1:6379[10]> select 15          #切换至编号15的库
    OK
    127.0.0.1:6379[15]> select 0              #切换至编号0的库
    OK
    127.0.0.1:6379> move liuyi 10    #将该库中的数据移动到10库中
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> select 10            #切换至编号10的库
    OK
    127.0.0.1:6379[10]> get liuyi                 #查看移动过来的库
    "23"
    #现在0库中已经查不到“liuyi”的数据了

**清除数据库内数据：**

Redis数据库的整库数据删除主要分为两个部分：清空当前数据库中的数据，使用**flushdb**命令实现；清空所有库中的数据，使用**flushall**命令。**数据库清空操作比较危险，生产环境下慎用！！！**

**五、Redis群集配置实例：**

[基于centos 7的Redis群集原理及配置][centos 7_Redis 2]

[Redis]: https://redis.io/
[Redis 1]: https://pan.baidu.com/s/1jn0S4UdiwyG2a4t13srVMg
[centos 7_Redis]: https://s1.51cto.com/images/blog/201907/08/54a67c5ccac3c3b71d3c78257041afca.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[centos 7_Redis 1]: https://s1.51cto.com/images/blog/201907/08/d5591ac8f7b0d2a56249e12f46597b36.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[centos 7_Redis 2]: https://blog.51cto.com/14154700/2418423