NoSQL之Redis配置

文章目录

  • NoSQL之Redis配置
    • 一、关系数据库和非关系数据库
      • 1、关系型数据库
      • 2、非关系型数据库
      • 3、非关系型数据库产生背景
      • 4、关系型数据库和非关系型数据库的区别
        • 4.1 数据存储方式不同
        • 4.2 扩展方式不同
        • 4.3 对事务性的支持不同
      • 5、总结
        • 5.1 关系型数据库
        • 5.2 非关系型数据库
    • 二、Redis的基础概念
      • 1、Redis简介
      • 2、Redis程序
      • 3、Redis的优点
        • 3.1 具有极高的数据读写速度
        • 3.2 支持丰富的数据类型
        • 3.3 支持数据的持久化
        • 3.4 原子性
        • 3.5 支持数据备份
      • 4、Redis的使用场景
      • 5、Redis速度快的原因
      • 6、Redis与Memcashed区别
    • 三、Redis安装部署
      • 1、关闭防火墙
      • 2、源码编译及安装
      • 3、优化路径
      • 4、Redis服务控制
      • 5、修改/etc/redis/6379.conf配置参数
    • 四、Redis管理控制
      • 1、Redis命令工具
      • 2、redis-cli命令行工具
      • 3、redis-benchmark测试工具

NoSQL之Redis配置

一、关系数据库和非关系数据库

1、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。
  • 包括:Oracle、MySQL、SQLServer、Microsoft Access、DB2等

2、非关系型数据库

  • 非关系型数据库(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

  • 包括:Redis、MongBD、Hbase、CouhDB等

3、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

    High 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看可用性需求

4、关系型数据库和非关系型数据库的区别

4.1 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和合列中。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。

4.2 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。
4.3 对事务性的支持不同
  • 如果数据操纵需要高事务型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。

5、总结

5.1 关系型数据库

实例–>数据库–>表(table)–>记录行(row)–>数据字段(column)

5.2 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创建数据和集合(表)。

二、Redis的基础概念

1、Redis简介

  • Redis(Remote Dictionary Server ),即远程字典服务,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。

2、Redis程序

  • 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。

3、Redis的优点

3.1 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/秒,数据写入速度最高可达到81000次/秒。
3.2 支持丰富的数据类型
  • 支持key-value、String、Lists、Hashes、Sets及Stored Sets等数据类型操作。
3.3 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。
3.4 原子性
  • Redis所有操作都是原子性的(要么都执行,要么都不执行)。
3.5 支持数据备份
  • 即master-slave模式的数据备份。

4、Redis的使用场景

  • Redis作为基于内存运行的数据库,缓存是最长应用的场景之一。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、计算器应用、存储关系、实时分析系统、日志记录等。

5、Redis速度快的原因

  • Redis是纯内存结构,避免了磁盘的I/O等耗时操作。
  • Redis命令处理的核心模块为单线程,减少了锁竞争,以及频繁创建线程和销毁线程的代价,减少了线程上下文切换的消耗。
  • 采用了I/O多路复用机制,大大提升了并发效率。
  • I/O多路复用程序虽然会同时监听多个socket连接,但是其会将监听的socket都放到一个队列里面,然后通过这个队列有序的,同步的将每个socket对应的时间传送到文件事件分派器,再由文件事件分派器给对应的事件处理器进行处理,只有当一个socket所对应的事件被处理完毕之后,I/O多路复用程序才会继续向文件事件分派器传送下一个socket所对应的的事件,这也可以验证上面的结论,处理客户端的命令请求是单线程的方式逐个处理,但是事件处理器内并不是只有一个线程。

6、Redis与Memcashed区别

说明MemcachedRedis
类型Key-valueKey-value
过期策略支持支持
数据类型单一数据类型五大数据类型
持久化不支持支持
主从复制不支持支持
虚拟内存不支持支持

三、Redis安装部署

1、关闭防火墙

systemctl stop firewalld
setenforce 0
#需要先关闭防火墙和防护中心

2、源码编译及安装

cd /opt
#切换目录#上传需要的安装包yum install -y gcc gcc-c++ make
#安装依赖环境tar xf redis-5.0.7.tar.gz
#解压cd redis-5.0.7/
#切换目录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cd utils/
#执行软件包提供的install_server.sh脚本文件设置Redis服务所需要相关配置文件./install_server.sh
......
#一直回车Please select the redis executable path []
#需要手动修改为/usr/local/redis/bin/redis-server,注意要一次性正确输入Selected config:
Port           : 6379
#默认侦听端口为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/redis/bin/redis-cli
#客户端命令工具Is this ok? Then press ENTER to go on or Ctrl-C to abort.
#确认并回车

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3、优化路径

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin
#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ss -natp |grep redi
#当install_server.sh脚本运行完毕,Redis服务就已经启动,默认监听端口为6379

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4、Redis服务控制

/etc/init.d/redis_6379 stop
#停止/etc/init.d/redis_6379 start
#开启/etc/init.d/redis_6379 restart
#重启/etc/init.d/redis_6379 status
#状态

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5、修改/etc/redis/6379.conf配置参数

#修改配置文件
vim /etc/redis/6379.conf
bind 127.0.0.1 192.168.10.15
#70行,添加监听的主机地址
port 6379
#93行,Redis默认的监听端口
daemonize yes
#137行,启用守护进程
pidfile /var/run/redis_6379.pid
#159行,指定PID文件
loglevel notice
#167行,日志级别
logfile /var/log/redis_6379.log
#172行,指定日志文件/etc/init.d/redis_6379 restart
#重启ss -natp | grep redis
#查看redis端口号

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四、Redis管理控制

1、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

2、redis-cli命令行工具

语法

redis-cli -h root -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 192.168.10.15 -p 6379
#连接远程主机192.168.10.15redis-cli
#默认连接本机

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3、redis-benchmark测试工具

  • redis-benchmark是官方自带的Redis性能测试工具,可以有效的测试Redis服务的性能。
  • 基本的测试语法:redis-benchmark [选项] [选项值]
常用选项说明
-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
-k1=keep alive 0=reconnect
-rSET/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
-I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
-IIdle模式,仅打开N个idle连接并等待
redis-benchmark -h 192.168.10.15 -p 6379 -c 100 -n 100000
#向IP地址为192.168.10.15,端口号为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 192.168.10.15 -p 6379 -q -d 100
#测试存取大小为100字节的数据包的性能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

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