centos 7之Redis數據庫詳解及參數調優（內附搭建羣集案例）

博文目錄：
1、關係型數據庫與非關係型數據庫的區別。
2、Redis數據庫介紹。
3、Redis的安裝部署。
4、Redis命令工具及經常使用命令
5、Redis羣集配置實例。

1、關係型數據庫與非關係型數據庫的區別：

Redis數據庫是一個非關係型數據庫，和oracle、mysql、sql server等關係型數據庫不是同一類型。NoSQL是非關係型數據庫的總稱，主流的NoSQL數據庫有redis、MongBD等。NoSQL的存儲方式、存儲結構以及使用的場景都是徹底不一樣的。NoSQL數據庫憑藉着其非關係型、分佈式、開源和橫向擴展等優點，被認爲是下一代數據庫產品。

NoSQL能夠解決關係型數據庫產生的三高問題：

• 對數據庫高併發讀寫需求。
• 對海量數據高效存儲與訪問需求。
• 對數據庫高可擴展性與高可用性需求。

關係型數據庫和非關係型數據庫都有各自的特色與應用場景，二者精密結合將會給Web 2.0的數據庫發展帶來新的思路。讓關係型數據庫關注在關係上，非關係型數據庫關注在存儲上。

2、redis數據庫介紹：

Redis是一個開源的、使用C語言編寫、支持網絡、可基於內存也可持久化的日誌類型、key-value（鍵值對）數據庫，是目前分佈式架構中不可或缺的一環。

Redis服務器是單進程模型，也就是在一臺服務器上能夠同時啓動多個Redis進程，而Redis的實際處理速度則徹底依靠主進程的執行效率。若在服務器上只運行一個Redis進程，當多個client同時訪問時，服務器的處理能力會有必定程度的降低；若在同一臺服務器上開啓多個Redis進程，Redis在提升併發處理能力的同時會給服務器的CPU形成很大的壓力。也就是說，在實際生產環境中，須要根據實際的需求來決定開啓多少個Redis進程。若對高併發要求更高些，可能會考慮在同一臺服務器上開啓多個進程；若CPU資源比較緊張，採用單進程便可。

Redis具備如下幾個有點：

• 具備極高的讀寫速度，數據讀取的速度最高可達到110000次/s，數據的寫入速度最高能夠達到81000次/s。
• 支持豐富的數據類型，不只僅支持簡單的key-value數據類型，還支持strings、lists、hashes、sets及ordered sets等數據類型操做。
• 支持數據的持久化，能夠將內存中的數據保存在磁盤中，重啓的時候能夠再次加載進行使用。
• 原子性，Redis全部操做都是原子性的。
• 支持數據備份，即master-salve模式的數據備份。

Redis是基於內存運行的數據庫，緩存是它比較常應用的場景之一，除此以外，Redis常見應用場景還包括獲取最新N個數據的操做、排行榜應用、計數器應用、存儲關係、實時分析系統、日誌記錄等。

3、Redis的安裝部署：

需先去Redis官網下載相應的源碼包或從這個Redis下載連接 （提取碼：z0da）直接下載。

[root@redis ~]# tar zxf redis-5.0.5.tar.gz -C /usr/src/          #解包
[root@redis ~]# cd /usr/src/redis-5.0.5/                  #切換至解壓出來的目錄
[root@redis redis-5.0.5]# make && make install    #無需./configure配置，直接安裝便可。
[root@redis redis-5.0.5]# cd /usr/src/redis-5.0.5/utils/    #設置相關配置文件
[root@redis utils]# ./install_server.sh       #執行該腳本文件，相關配置文件就生成了。
#接下來是在指定各類配置文件的存放目錄，一路按回車確認便可。
[root@redis utils]# cd /etc/init.d/             #優化控制服務啓停
[root@redis init.d]# mv redis_6379 redis
[root@redis init.d]# chkconfig --add redis         #添加爲系統服務。
[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默認監聽6379和羣集端口16379
tcp        0      0 127.0.0.1:6379     0.0.0.0:*    LISTEN      7098/redis-server 1 
#如今只是安裝了redis，並無配置羣集，因此16379端口並無監聽。
[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             #監聽的主機地址
appendonly yes  #改成「yes」，以便在每次更新操做後進行日誌記錄，進行數據同步寫入
port 6379                                        #監聽端口
daemonize yes                               #啓用守護進程
pidfile /var/run/redis_6379.pid        #指定PID文件
loglevel notice                                #日誌級別
logfile /var/log/redis_6379.log        #指定日誌文件

上面爲部分配置參數，主配置中還有不少更多的配置參數，具體可參考以下：

4、Redis命令工具及經常使用命令：

Redis軟件提供了不少命令工具，在安裝Redis時，所包含的軟件工具同時會被安裝到系統中，在系統中能夠直接使用，這些命令工具的做用以下所示：

• redis-server：用於啓動Redis的工具。
• redis-benchmark：用於檢測Redis在本機的運行效率。
• redis-check-aof：修復AOF持久化文件。
• redis-check-rdb：修復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：

一、redis-cli命令行工具：

redis-cli命令能夠鏈接指定的數據庫，能夠用「-h」指定遠程主機；「-p指定服務的端口號」，若設置了密碼，能夠用「-a」指定密碼，若沒設置鏈接密碼，則能夠省略「-a」選項。以下：

[root@redis redis]# redis-cli -h 192.168.1.1 -p 6379      
#若端口號默認監聽6379，也可省略-p選項。
192.168.1.1:6379>

在數據庫操做環境中，使用help命令可獲取命令類型的幫助。其中，有三種獲取命令幫助的方式。

1. help @<group>：獲取<group>中的命令列表。
2. help <command>：獲取某個命令的幫助。
3. help <tab> ：獲取可能幫助的主題列表。

示例以下：

192.168.1.1:6379> help @list         #查看全部與list數據類型相關的命令

  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命令的命令幫助。

  SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]
  summary: Set the string value of a key
  since: 1.0.0
  group: string

二、redis-benchmark壓力測試工具：

redis-benchmark是官方自帶的Redis性能測試工具，能夠有效地測試Redis服務的性能。該工具的經常使用選項以下：

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服務器發送100個併發鏈接與100000個請求測試性能。

           .........................
====== 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

#測試結果，milliseconds爲毫秒，時間越短，性能越好。
[root@redis redis]# redis-benchmark -h 192.168.1.1 -p 6379 -q -d 100
#測試向指定Redis服務器的指定端口6379存取大小爲100B的數據包的性能。
[root@redis redis]# redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q
#測試本機上Redis服務在進行set與lpush操做時的性能。
SET: 67659.00 requests per second
LPUSH: 64516.13 requests per second

Redis數據庫經常使用命令：

Redis數據庫採用key-value（鍵值對）的數據存儲形式，所使用的命令是set和get。

• set：存放數據，命令格式爲set key value。
• get：獲取數據，命令格式爲get key。

[root@localhost ~]# redis-cli          #鏈接本地數據庫
127.0.0.1:6379 > set yuangong zhangsan             #插入數據
OK
127.0.0.1:6379> get yuangong         #查詢鍵值
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> keys y*               #查詢以「y」開頭的數據
1) "yuangong"
127.0.0.1:6379> keys y?         #查詢以「y」開頭後面包含一個任意一位的數據
(empty list or set)                 #沒有查到，表明沒有符合條件的數據
127.0.0.1:6379> keys y??         #查詢以「y」開頭後面包含一個任意兩位的數據
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> exists yuangong          #判斷「yuangong」鍵是否存在
(integer) 1                                              #表示yuangong鍵存在
127.0.0.1:6379> exists yu                    #判斷「yu」鍵是否存在
(integer) 0
127.0.0.1:6379> keys *        #查詢當前庫中全部鍵
1) "counter:__rand_int__"
2) "mylist"
3) "key:__rand_int__"
4) "yuangong"
5) "myset:__rand_int__" 
127.0.0.1:6379> del yuangong                         #刪除yuangong鍵
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set lv 23
OK
127.0.0.1:6379> type lv            #獲取鍵「lv」對應的value值類型
string

rename命令能夠對已有的key進行重命名，還有一個重命名的命令爲renamenx。二者區別是前者更改的目標key值無論存在與否，都將進行更改，直接覆蓋目標key值的數據；後者renamenx命令是在更改時，會檢查目標鍵值是否存在，若存在，將放棄更改。

127.0.0.1:6379> get lvjian
"23"
127.0.0.1:6379> set liuyi 30            #插入一條數據
OK
127.0.0.1:6379> renamenx lvjian liuyi                #將「lvjian」更改成「liuyi」
(integer) 0                                                         #「liuyi」存在，放棄更改
127.0.0.1:6379> rename lvjian liuyi             #使用rename命令進行更改
OK
127.0.0.1:6379> get liuyi               #直接覆蓋目標數據
"23"
127.0.0.1:6379> dbsize                  #查看當前數據庫中key的數目
(integer) 5

多數據庫經常使用的命令

Redis支持多數據庫，Redis在沒有任何改動的狀況下默認包含16個數據庫，數據庫名使用數字0--15來依次命名。每一個庫中的數據是獨立的，也就是說在10庫中查不到0庫中的數據。

127.0.0.1:6379> select 10        #切換至編號10的庫
OK
127.0.0.1:6379[10]> select 15          #切換至編號15的庫
OK
127.0.0.1:6379[15]> select 0              #切換至編號0的庫
OK
127.0.0.1:6379> move liuyi 10    #將該庫中的數據移動到10庫中
(integer) 1
127.0.0.1:6379> select 10            #切換至編號10的庫
OK
127.0.0.1:6379[10]> get liuyi                 #查看移動過來的庫
"23"
#如今0庫中已經查不到「liuyi」的數據了

清除數據庫內數據：

Redis數據庫的整庫數據刪除主要分爲兩個部分：清空當前數據庫中的數據，使用flushdb命令實現；清空全部庫中的數據，使用flushall命令。數據庫清空操做比較危險，生產環境下慎用！！！

5、Redis羣集配置實例：

基於centos 7的Redis羣集原理及配置