Redis 进阶知识及操作

本篇博客主要介绍了 Redis 的部分高级技术，包括数据备份和恢复、安全、性能测试、分区等。

Redis 数据备份与恢复

Redis 数据备份

Redis 的 save 命令用于创建当前数据库的备份

使用 redis save 命令来备份 redis 数据：

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redis 127.0.0.1:6379> save
OK

该命令将在 redis 安装目录中创建 dump.rdb 文件

创建 redis 备份文件也可以使用命令 bgsave，该命令在后台执行。

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127.0.0.1:6379> bgsave
Background saving started

Redis 数据恢复

如果需要恢复数据，只需将备份文件 dump.rdb 移动到 redis 安装目录并启动服务即可。

获取 redis 目录可以使用 config 命令，如下所示：

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redis 127.0.0.1:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/usr/local/redis/bin"

config get dir 输出的 redis 安装目录为：/usr/local/redis/bin

Redis 安全

可以通过 redis 的配置文件设置密码参数，这样客户端连接到 redis 服务就需要密码验证，这样可以让 redis 服务更安全。

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127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "require"
2) ""

默认情况下 requirepass 参数是空的，这就意味着无需通过密码验证就可以连接到 redis 服务。 可以通过以下命令来修改该参数：

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127.0.0.1:6379> config set requirepass "abcdef"
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "abcdef"

设置密码后，客户端连接 redis 服务就需要密码验证，否则无法执行命令。

auth 命令基本语法格式如下：

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127.0.0.1:6379> auth password

示例

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127.0.0.1:6379> auth "abcdef"
OK
127.0.0.1:6379> set xkey "MyValue"
OK
127.0.0.1:6379> get xkey
"MyValue"

Redis 性能测试

Redis 性能测试是通过同时执行多个命令实现的。

redis 性能测试的基本命令如下：

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redis-benchmark [option] [option value]

同时执行 10000 个请求来检测性能

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redis-benchmark -n 10000

Redis 性能测试工具可选参数如下所示：

使用多个参数来测试 redis 的性能

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redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -t set,lpush -n 10000 -q
SET: 2131.74 requests per second
LPUSH: 2257.34 requests per second

Redis 客户端连接

Redis 通过监听一个 TCP 端口或者 Unix socket 的方式来接收来自客户端的连接，当一个连接建立后，Redis 内部会进行以下一些操作：

• 首先，客户端 socket 会被设置为非阻塞模式，因为 Redis 在网络事件处理上采用的是非阻塞多路复用模型。
• 然后为这个 socket 设置 TCP_NODELAY 属性，禁用 Nagle 算法
• 然后创建一个可读的文件事件用于监听这个客户端 socket 的数据发送

最大连接数 maxclients 的默认值是 10000，也可以在 redis.conf 中进行设置

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config get maxclients 
1) "maxclients"
2) "10000"

在服务启动时设置最大连接数为 100000

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redis-server --maxclients 10000

客户端命令：

Redis 管道技术

Redis 是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的 TCP 服务，这意味着通常情况下一个请求会遵循以下步骤：

• 客户端向服务端发送一个查询请求，并监听 socket 返回，通常是以阻塞模式，等待服务端响应。
• 服务端处理命令，并将结果返回给客户端。

Redis 管道技术可以在服务端未响应时，客户端可以继续向服务端发送请求，并最终一次性读取所有服务端的响应。

示例 查看 redis 管道，只需要启动 redis 实例并输入以下命令

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$(echo -en "ping\r\n SET x_key redis\r\nGET runoobkey\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\nINCR visitor\r\n"; sleep 10) | nc localhost 6379

+PONG
+OK
redis
:1
:2
:3

以上示例中，通过使用 ping 命令查看redis服务是否可用，之后设置了 x_key 的值为 redis，然后获取 x_key 的值并使得 visitor 自增 3 次。 在返回的结果中，可以看到这些命令一次性向 redis 服务提交，并最终一次性读取所有服务端的响应

管道技术最显著的优势是提高了 redis 服务的性能。

Redis 分区

分区是分割数据到多个 Redis 实例的处理过程，因此每个实例只保存 key 的一个子集。

分区的优势和不足

1、分区的优势

• 通过利用多台计算机内存的和值，允许我们构造更大的数据库。
• 通过多核和多台计算机，允许我们扩展计算能力
• 通过多台计算机和网络适配器，允许我们扩展网络带宽。

2、分区的不足

redis的一些特性在分区方面表现的不是很好：

• 涉及多个 key 的操作通常是不被支持的。举例来说，当两个 set 映射到不同的 redis 实例上时，你就不能对这两个 set 执行交集操作
• 涉及多个 key 的 redis 事务不能使用
• 当使用分区时，数据处理较为复杂，比如你需要处理多个 rdb/aof 文件，并且从多个实例和主机备份持久化文件
• 增加或删除容量也比较复杂。redis 集群大多数支持在运行时增加、删除节点的透明数据平衡的能力，但是类似于客户端分区、代理等其他系统则不支持这项特性。然而，一种叫做 presharding 的技术对此是有帮助的

分区类型

Redis 有两种类型分区。 假设有4个Redis实例 R0，R1，R2，R3，和类似user:1，user:2这样的表示用户的多个key，对既定的key有多种不同方式来选择这个key存放在哪个实例中。也就是说，有不同的系统来映射某个key到某个Redis服务。

1、范围分区

最简单的分区方式是按范围分区，就是映射一定范围的对象到特定的Redis实例。

比如，ID 从 0 到 10000 的用户会保存到实例 R0，ID 从 10001 到 20000 的用户会保存到 R1，以此类推。

这种方式是可行的，并且在实际中使用，不足就是要有一个区间范围到实例的映射表。这个表要被管理，同时还需要各 种对象的映射表，通常对Redis来说并非是好的方法。

2、哈希分区

hash分区，这对任何key都适用，也无需是object_name:这种形式，描述如下：

• 用一个hash函数将key转换为一个数字，比如使用 crc32 hash函数。对key foobar执行crc32(foobar)会输出类似93024922的整数。

• 对这个整数取模，将其转化为0-3之间的数字，就可以将这个整数映射到4个Redis实例中的一个了。93024922 % 4 = 2，就是说key foobar应该被存到R2实例中。注意：取模操作是取除的余数，通常在多种编程语言中用%操作符实现。