【Redis】1、NoSQL之Redis的配置及优化

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Redis】1、NoSQL之Redis的配置及优化。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

关系数据库与非关系数据库

关系型数据库

        关系型数据库是一个结构化的数据库,创建在关系模型(二维表格模型)基础上,一般面向于记录。
        SQL 语句(标准数据查询语言)就是一种基于关系型数据库的语言,用于执行对关系型数据库中数据的检索和操作。
        主流的关系型数据库包括 Oracle、MySQL、SQL Server、Microsoft Access、DB2、PostgreSQL 等。
        以上数据库在使用的时候必须先建库、建表设计表结构,然后存储数据的时候按表结构去存,如果数据与表结构不匹配就会存储失败。

非关系型数据库

        NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意思是“不仅仅是 SQL”,是非关系型数据库的总称。
除了主流的关系型数据库外的数据库,都认为是非关系型。
主流的 NoSQL 数据库有 Redis、MongBD、Hbase、Memcached、ElasticSearch、TSDB 等。
        不需要预先建库、建表定义数据存储表结构,每条记录可以有不同的数据类型和字段个数(比如微信群聊里的文字、图片、视频、音乐等)。

关系型数据库和非关系型数据库区别

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。

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。
        要支持更多并发量,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克服。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。

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数据库从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。

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(高并发、高性能、高可用)。
(1)High performance——对数据库高并发读写需求
(2)Huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
(3)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。让关系型数据库关注在关系上和对数据的一致性保障,非关系型数据库关注在存储和高效率上。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。

总结

1.非关系型数据库
    数据保存在缓存中,利于提高读取速度/查询数据
    架构中位置灵活
    分布式、扩展性高

2.关系型数据库
    安全性高(持久化)
    事务处理能力强
    任务控制能力强
    做日志备份、恢复和容灾的能力更强一些
1.关系型数据库:
    实例-->数据库-->表(table)-->记录行(row)、数据字段(column)

2.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)。

Redis简介

        Redis(远程字典服务器) 是一个开源的、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。即: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。若CPU资源比较紧张,采用单进程即可。

Redis 具有以下几个优点:

(1)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。
(2)支持丰富的数据类型:支持 key-value、Strings、Lists、Hashes、Sets 及 Sorted Sets 等数据类型操作。
(3)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。
(4)原子性:Redis 所有操作都是原子性的。
(5)支持数据备份:即 master-salve 模式的数据备份。

Redis缺点

缓存和数据库双写一致性问题

缓存雪崩问题

缓存击穿问题

缓存的并发竞争问题

Redis使用场景

        Redis作为基于内存运行的数据库,是一个高性能的缓存,一般应用在Session缓存、队列、排行榜、计数器、最近最热文章、最近最热评论、发布订阅等。
        Redis 适用于数据实时性要求高、数据存储有过期和淘汰特征的、不需要持久化或者只需要保证弱一致性、逻辑简单的场景。

我们通常会将部分数据放入缓存中,来提高访问速度,然后数据库承担存储的工作。

redis

高热数据:

命中机制:有多条数据被频繁访问

淘汰机制:内存负载高于限制,优先选择淘汰(删除)一些数据

 Redis安装部署

环境准备

#关闭防火墙和安全等级
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

修改内核参数

vim /etc/sysctl.conf
#在页尾添加下面内容
vm.overcommit_memory = 1
net.core.somaxconn = 2048
 
sysctl -p


##vm.overcommit_memory = 1
内存分配策略;可选值:0、1、2。
0, 表示内核将检查是否有足够的可用内存供应用进程使用;如果有足够的可用内存,内存申请允许;否则,内存申请失败,并把错误返回给应用进程。
1, 表示内核允许分配所有的物理内存,而不管当前的内存状态如何。
2, 表示内核允许分配超过所有物理内存和交换空间总和的内存

##net.core.somaxconn
是Linux中的一个kernel参数,表示socket监听(listen)的backlog上限

【Redis】1、NoSQL之Redis的配置及优化,redis,nosql,数据库

 安装redis

#安装配置环境
yum -y install gcc gcc-c++ make

#添加
tar -zxvf /opt/redis-7.0.9.tar.gz -C /opt/
cd /opt/redis-7.0.9
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
#由于Redis源码包中直接提供了 Makefile 文件,所以在解压完软件包后,不用先执行 ./configure 进行配置,可直接执行 make 与 make install 命令进行安装。

创建redis工作目录

mkdir /usr/local/redis/{conf,log,data}
 
cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/conf/
 
useradd -M -s /sbin/nologin redis
chown -R redis.redis /usr/local/redis/

##
-s表示指定用户所用的shell,此处为/sbin/nologin,表示不登录。
-M表示不创建用户主目录。
-g表示指定用户的组名为mysql。
最后的mysql表示用户名

环境变量

vim /etc/profile
#增加一行
PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin

#刷新配置文件
source /etc/profile

修改配置文件

vim /usr/local/redis/conf/redis.conf

    #69行,添加 监听的主机地址
bind 127.0.0.1 192.168.220.121
    #88行,将本机访问保护模式设置no。如果开启了,那么在没有设定bind ip且没有设密码的情况下,Redis只允许接受本机的响应
protected-mode no
    #92行,Redis默认的监听6379端口
port 6379
    #136行,设置为守护进程,后台启动
daemonize yes
    #158行,指定 PID 文件
pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid
    #171行,指定日志文件
logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"
    #263行,指定持久化文件所在目录
dir /usr/local/redis/data
    #507行,增加一行,设置redis密码
requirepass abc123

定义systemd服务管理脚本

vim /usr/lib/systemd/system/redis-server.service
[Unit]
Description=Redis Server
After=network.target
 
[Service]
User=redis
Group=redis
Type=forking
TimeoutSec=0
PIDFile=/usr/local/redis/log/redis_6379.pid
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动服务

systemctl start redis-server
或
/opt/redis-5.0.7/src/redis-server

systemctl enable redis-server
 
netstat -lntp | grep 6379

 Redis 命令工具

redis-server       Redis服务器启动命令
redis-benchmark    性能测试工具,用于检测 Redis 在本机的运行效率
redis-check-aof    修复有问题的 AOF 持久化文件
redis-check-rdb    修复有问题的 RDB 持久化文件
redis-cli          Redis客户端命令行工具
redis-sentinel     Redis哨兵集群使用

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
redis-cli -h 192.168.220.101 -p 6379 -a '123456'

Redis 数据库常用命令

set、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

set 键名 值    #创建键值对
get 键名       #获取键对应的值;
keys
keys    #查询键

keys *
keys v*
keys v?

*表示查看当前数据库中所有键;
v*表示查看当前数据库中以v开头的数据;
v?表示查看当前数据库中v后只有一个字符的数据
exists、del、type
#exists 命令可以判断键值是否存在
exists 键名     #查看键值是否存在;返回1表示存在,返回0表示不存在

#del 命令可以删除当前数据库的指定 key
del 键名    #删除键

#type 命令可以获取 key 对应的 value 值类型
type 键名    #查看键对应的值的数据类型

expire、ttl
expire 键名 秒数        #设置key过期时间

ttl 键名        #查看key还有多少秒过期;
                #返回值为剩余秒数,返回-1表示永不过期,返回-2则表示已过期
rename、renamenx、dbsize
    #重命名前可以使用exists命令,查看一下key是否存在
    #对已有的key重命名,并覆盖到目标key上
rename 源key 目标key

    #对已有的key重命名,并覆盖到目标key上;
    #如果目标key已存在则不进行重命名
renamenx 源key 目标key


    #dbsize 命令的作用是查看当前数据库中 key 的数目
dbsize    #查看当前数据库中key的数量
设置密码
#​​​​​​​使用config set requirepass yourpassword命令设置密码
192.168.220.101:6379> config set requirepass abc123

#使用config get requirepass命令查看密码
#(一旦设置密码,必须先验证通过密码,否则所有操作不可用)
192.168.220.101:6379> auth abc123
OK
192.168.220.101:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "abc123"

Redis 多数据库常用命令

        Redis 是非关系数据库,支持多数据库,Redis 默认情况下包含 16 个数据库,数据库名称是用数字 0-15 来依次命名的。
多数据库间相互独立,互不干扰。

select、move、flushdb、flushall
#多数据库间切换
select 序号
select 15    #切换到15库;库的范围为0~15

#多数据库间移动数据
move 键名 序号    #将当前库中的键值对迁移到指定的库中

#清除数据库内的数据
flushdb     #清空当前数据库的数据
flushall    #清空所有数据库的数据

 ######

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