Redis之一起步

摘要: Redis 是一个key-value数据结构存储系统。

1.Redis简介
Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的key-value数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件，解决了断电后数据完全丢失的情况。它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。

2.Redis的性能

对于redis 的一些简单测试，仅供参考：
测试环境：Redhat6.2 , Xeon E5520(4核)*2/8G，1000M网卡
Redis 版本：2.6.9

客户端机器使用redis-benchmark 简单GET、SET操作：

2. 1单实例测试
1. Value大小：10Byte~1390Byte
处理速度： 7.5 w/s，速度受单线程处理能力限制
2. Value 大小：1400 左右
处理速度突降到5w/s 样子，网卡未能跑满；由于请求包大于MTU造成TCP分包，服务端中断处理请求加倍，造成业务急剧下降。
3. Value大小：>1.5 k
1000M网卡跑满，速度受网卡速度限制

处理速度与包大小大概关系如下：


2.2 [b]多实例测试[/b]
前提是系统网卡软中断均衡到多CPU核心处理，测试机器网卡开启RSS，有16个队列：
操作：10字节Value SET，服务端开启8个实例，四台客户端服务器每台开启两个redis-benchmark，每个client 速度近4W/s，服务端总处理30w/s左右。
网卡流量：




其中8个单数核心CPU全部耗尽，像是超线程没有利用上，测试已经达到很好效果，就没有继续测试下去了。从单实例跑满一个核心7.5w/s，8个实例跑满8个核心，30W/s来看，CPU使用和性能提升不成正比， RSS会造成redis-server线程基本每收到一个请求都切换一次CPU核心，软中断CPU占用太高。这种情况RPS/RFS功能也许就很合适了，RSS只需要映射1~2个核心，然后再讲软中断根据redis-server端口动态转发，保证redis进程都在一个核心上执行，减少进程不必要的切换。

开多实例可以充分利用系统CPU、网卡处理小包能力。具体看业务场景，考虑包平均大小、处理CPU消耗、业务量。如果多实例是为了提高处理能力，需要注意配置网卡软中断均衡，否则处理能力也无法提升。

[b]3.安装Redis[/b]

Redis的代码遵循ANSI-C编写，可以在所有POSIX系统（如Linux, *BSD, Mac OS X, Solaris等）上安装运行。而且Redis并不依赖任何非标准库，也没有编译参数必需添加。redis的安装出奇的简单，这可能也是他风靡的一个原因，让人很容易上手，不像某些东西，编译阶段就能让人完全绝望。
先去官网下载源码：
解压：
tar –zxvf redis-*.tar.gz
编译
需要说明的事，redis的安装非常简单，已经有现成的Makefile文件，直接运行make命令即可。
make
make install
Redis 由四个可执行文件：redis-benchmark、redis-cli、redis-server、redis-stat 这四个文件，加上一个redis.conf就构成了整个redis的最终可用包。它们的作用如下：
- redis-server：Redis服务器的daemon启动程序

- redis-cli：Redis命令行操作工具。当然，你也可以用telnet根据其纯文本协议来操作

- redis-benchmark：Redis性能测试工具，测试Redis在你的系统及你的配置下的读写性能

- redis-stat：Redis状态检测工具，可以检测Redis当前状态参数及延迟状况

现在就可以启动redis了，redis只有一个启动参数，就是他的配置文件路径。
redis-server /etc/redis.conf
注意，默认复制过去的redis.conf文件的daemonize参数为no，所以redis不会在后台运行，这时要测试，我们需要重新开一个终端。修改为yes则为后台运行redis。另外配置文件中规定了pid文件，log文件和数据文件的地址，如果有需要先修改，默认log信息定向到stdout.
下面是redis.conf的主要配置参数的意义：
- daemonize：是否以后台daemon方式运行

- pidfile：pid文件位置

- port：监听的端口号

- timeout：请求超时时间

- loglevel：log信息级别

- logfile：log文件位置

- databases：开启数据库的数量

- save * *：保存快照的频率，第一个*表示多长时间，第三个*表示执行多少次写操作。在一定时间内执行一定数量的写操作时，自动保存快照。可设置多个条件。

- rdbcompression：是否使用压缩

- dbfilename：数据快照文件名（只是文件名，不包括目录）

- dir：数据快照的保存目录（这个是目录）

- appendonly：是否开启appendonlylog，开启的话每次写操作会记一条log，这会提高数据抗风险能力，但影响效率。

- appendfsync：appendonlylog如何同步到磁盘（三个选项，分别是每次写都强制调用fsync、每秒启用一次fsync、不调用fsync等待系统自己同步）

这时你可以打开一个终端进行测试了，配置文件中默认的监听端口是6379
我们可以开启一个Redis客户端进行测试
[root@SNDA-192-168-1-114 ~]# redis-cli
Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused
not connected> exit
[root@SNDA-192-168-1-114 ~]# redis-server /etc/redis.conf
[root@SNDA-192-168-1-114 ~]# redis-cli
redis 127.0.0.1:6379> quit

[b]4.redis数据结构[/b]
redis 的作者antirez曾称其为一个数据结构服务器（data structures server），这是一个非常准确的表述，redis的所有功能就是将数据以其固有的几种结构保存，并提供给用户操作这几种结构的接口。我们可以想象我们在各种语言中的那些固有数据类型及其操作。
redis目前提供四种数据类型：string,list,set及zset(sorted set)和Hash。
- string是最简单的类型，你可以理解成与Memcached一模一个的类型，一个key对应一个value，其上支持的操作与Memcached的操作类似。但它的功能更丰富。

- list是一个链表结构，主要功能是push、pop、获取一个范围的所有值等等。操作中key理解为链表的名字。

- set是集合，和我们数学中的集合概念相似，对集合的操作有添加删除元素，有对多个集合求交并差等操作。操作中key理解为集合的名字。

- zset是set的一个升级版本，他在set的基础上增加了一个顺序属性，这一属性在添加修改元素的时候可以指定，每次指定后，zset会自动重新按新的值调整顺序。可以理解了有两列的mysql表，一列存value，一列存顺序。操作中key理解为zset的名字。

- Hash数据类型允许用户用Redis存储对象类型,Hash数据类型的一个重要优点是,当你存储的数据对象只有很少几个key值时,数据存储的内存消耗会很小.更多关于Hash数据类型的说明请见:

- http://code.google.com/p/redis/wiki/Hashes
在官网上给出了所有支持的接口列表，并副副附有详细的介绍，地址： http://code.google.com/p/redis/wiki/CommandReference 另外，作者还提供了一个非常贴心的web命令行模拟页面，供初学者试用redis，地址： http://try.redis-db.com/

[b]5.redis数据存储[/b]
redis的存储分为内存存储、磁盘存储和log文件三部分，配置文件中有三个参数对其进行配置。
save seconds updates，save配置，指出在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件。这个可以多个条件配合，比如默认配置文件中的设置，就设置了三个条件。
appendonly yes/no ，appendonly配置，指出是否在每次更新操作后进行日志记录，如果不开启，可能会在断电时导致一段时间内的数据丢失。因为redis本身同步数据文件是按上面的save条件来同步的，所以有的数据会在一段时间内只存在于内存中。
appendfsync no/always/everysec ，appendfsync配置，no表示等操作系统进行数据缓存同步到磁盘，always表示每次更新操作后手动调用fsync()将数据写到磁盘，everysec表示每秒同步一次。

[b]6.redis主从配置[/b]
redis支持master-slave的主从配置，配置方法是在从机的配置文件中指定slaveof参数为主机的ip和port即可

[b]7.redis起步(链接整理)[/b]
项目首页，下方是各种语言支持列表：
http://code.google.com/p/redis/
作者在wiki中给出了一个非常好的例子，以使我们可以快速上手，地址：
http://code.google.com/p/redis/wiki/TwitterAlikeExample
同时作者推荐的另一个教程，地址：
http://labs.alcacoop.it/doku.php?id=articles:redis_land
一个redis爱好者创建的相关问题讨论网站：
http://www.rediscookbook.org/
为什么使用 Redis及其产品定位
http://www.infoq.com/cn/articles/tq-why-choose-redis
Redis内存使用优化与存储
http://www.infoq.com/cn/articles/tq-redis-memory-usage-optimization-storage