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NoSQL之Redis配置与优化

文章目录


前言


一、关系数据库与非关系型数据库概述

1.1 关系型数据库

1.2 非关系型数据库

1.3 关系数据库与非关系型数据库区别

1.3.1 数据存储方式不同

关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式

  • 关系型数据天然就是表格式的,因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储,也很容易提取数据。
  • 与其相反,非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中,而是大块组合在一起。非关系型数据通常存储在数据集中,就像文档、键值对或者图结构。
  • 你的数据及其特性是选择数据存储和提取方式的首要影响因素。

1.3.2 扩展方式不同

sql和Nosql数据库最大的差别可能是在扩展方式上,要支持日益增长的需求当然要扩展。

  • 支持更多并发量sql数据库是纵向扩展,也就是说提高处理能力,使用速度更快速的计算机,这样处理相同的数据集就更快了。因为数据存储在关系表中,操作的性能瓶颈可能涉及很多个表,这都需要通过提高计算机性能来客服。虽然sql数据库有很大扩展空间,但最终肯定会达到纵向扩展的上限。
  • 而Nosql数据库是横向扩展的。因为非关系型数据存储天然就是分布式的,Nosql数据库的扩展可以通过给资源池添加更多普通的数据库服务器(节点)来分担负载

1.3.3 对事务性的支持不同

  • 如果数据操作需要高事务性或者复杂数据查询需要控制执行计划,那么传统的sql数据库性能和稳定性方面考虑是你的最佳选择。sql数据库支持对事务原子性细粒度控制,并且易于回滚事务。
  • 虽然Nosql数据库也可以使用事务操作,但稳定性方面没法和关系型数据库比较,所以它们真正闪亮的价值是在操作的扩展性和大数据量处理方面。

1.4 非关系型数据库产生背景

可用于应对 Web2.0 纯动态网站类型的三高问题。

  • 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

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,两者的紧密结合将会给Web2.0的数据库发展带来新的思路。
让关系数据库关注在关系上,非关系型数据库关注在存储上。
例如,在读写分离的MysqL数据库环境中,可以把经常访问的数据存储在非关系型数据库中,提升访问速度

1.5 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)。

二、Redis概述

2.1 Redis简介

  • Redis一个开源的、使用 C 语言编写的 Nosql 数据库
  • Redis 基于内存运行并支持持久化,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服务器程序是单进程模型,也就是在一台服务器上可以同时启动多个Redis进程,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
    • 所以在实际生产环境中,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一些,可能会考虑在同一台服务器上开启多个进程。
      • cpu 资源比较紧张,采用单进程即可。

2.2 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、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。

2.3 Redis使用场景

Redis作为基于内存运行的数据库,缓存是其最常应用的场景之一。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、排行榜类应用、计数器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录。

三、Redis 安装部署

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

在这里插入图片描述

3.1 编译安装redis

cd /opt/
yum install -y gcc gcc-c++ make

tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz 

cd /opt/redis-5.0.7/
make && make PREFIX=/usr/local/redis install

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3.2 执行软件包自带的install_server.sh脚本文件设置redid服务相关配置

cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
……
慢慢回车
Please select the redis executable path [] 手动输入  /usr/local/redis/bin/redis-server
#要一次性输入正确,不然还要重新执行
Selected config:
Port           : 6379								#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/bin/redis-cli			#客户端命令工具

在这里插入图片描述

3.3 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,认侦听端口为6379
netstat -natp | grep redis

#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

在这里插入图片描述

3.4 修改配置 /etc/redis/6379.conf 参数

vim /etc/redis/6379.conf

#70行;添加;监听的主机地址
bind 127.0.0.1 192.168.10.101				
#93行;Redis认的监听端口
port 6379									
#137行;启用守护进程
daemonize yes							
#159行;指定 PID 文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid				
#167行;日志级别
loglevel notice								
#172行;指定日志文件
logfile /var/log/redis_6379.log				

/etc/init.d/redis_6379 restart

四、Redis 命令工具

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

4.1 redis-cli 命令行工具

语法:redis-cli -h host -p port -a password

-h	指定远程主机
-p	指定 Redis 服务的端口号
-a	指定密码,未设置数据库密码可以省略-a 选项
若不添加任何选项表示,则使用 127.0.0.1:6379 连接本机上的 Redis 数据库
例:
redis-cli -h 192.168.10.101 -p 6379
#此时无密码,不需要-a直接登陆

4.2 redis-benchmark 测试工具

基本的测试语法:redis-benchmark [选项] [选项值]。

-h	指定服务器主机名。
-p	指定服务器端口。
-s	指定服务器 socket
-c	指定并发连接数。
-n	指定请求数。
-d	以字节的形式指定 SET/GET 值的数据大小。
-k	1=keep alive 0=reconnect 。
-r	SET/GET/INCR 使用随机 key, SADD 使用随机值。
-P	通过管道传输请求。
-q	强制退出 redis。仅显示 query/sec 值。
--csv	以 CSV 格式输出。
-l	生成循环,永久执行测试。
-t	仅运行以逗号分隔的测试命令列表。
-I	Idle 模式。仅打开 N 个 idle 连接并等待。
  • 向 IP 地址为 192.168.10.101、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 192.168.10.101 -p 6379 -c 100 -n 100000
  • 测试存取大小为 100 字节的数据包的性能
redis-benchmark -h 192.168.10.101 -p 6379 -q -d 100
  • 测试本机上 Redis 服务在进行 set 与 lpush 操作时的性能
redis-benchmark -t set,lpush -n 100000 -q

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