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基础详解之Redis的使用

本篇文章给大家带来了关于Redis的相关知识，其中主要介绍了关于redis的一些基础知识，redis是内存性数据库，断电，数据丢失，进程重启，数据丢失，下面一起来看一下，希望对大家有帮助。

基础详解之Redis的使用

推荐学习：Redis视频教程

Redis

1.基础知识

redis是内存性数据库，断电，数据丢失，进程重启，数据丢失

需要配置redis的数据持久化，防止数据丢失

redis支持ms复制，读写分离，防止单点故障，数据丢失

1.1.安装

  • rpm包安装

  • yum自动化安装，在阿里的yum仓库中，有redis的软件包

    yum install redis -y

  • 源代码编译安装

    # 1.下载redis源码
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.10.tar.gz
# 2.解压缩
tar -zxf redis-4.0.10.tar.gz
# 3.切换redis源码目录
cd redis-4.0.10.tar.gz
# 4.编译源文件
make 
# 5.编译好后，src/目录下有编译好的redis指令
# 6.make install 安装到指定目录，默认在/usr/local/bin
make install DESTDIR=/your/dir

1.2.配置文件

修改redis.conf，更改默认端口，设置密码，开启安全模式等操作
用yum安装的redis，默认配置文件在/etc/redis.conf

  • 配置文件参数解释

    # vim /etc/redis.conf #打开如下参数即可# 这里是绑定redis的启动地址，如果你支持远程连接，就改为0.0.0.0bind 0.0.0.0  #更改端口port 6500#设置redis的密码requirepass haohaio#默认打开了安全模式protected-mode yes  
#打开一个redis后台运行的参数daemonize yes

1.3.启动Redis

# 为什么使用systemctl start redis无法连接呢？
# 是因为这个命令默认连接的是6379端口，我们更改了redis端口，因此无法连接了

# 请使用如下的命令，指定配置文件启动
[root@s25linux opt]# redis-server /etc/redis.conf

  • 检查进程状态

    #检查redis的进程
[root@s25linux opt]# ps -ef|grep redis
root       6498      1  0 11:42 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:6500

1.4.启动Redis客户端连接服务端

# 连接redis服务端，指定ip地址和端口，以及密码连接redis
# -p 指定端口
# -h 指定ip地址
# auth指令，用于密码验证
[root@s25linux opt]# redis-cli -p 6500 -h 192.168.178.143
192.168.178.143:6500> ping
(error) NOAUTH Authentication required.
192.168.178.143:6500> auth  haohaio
OK
192.168.178.143:6500> ping
PONG

1.5.常用命令

1.keys *  列出redis所有的key
2.type key      查看key类型
3.expire key seconds    过期时间
4.ttl key     查看key过期剩余时间        -2表示key已经不存在了
5.persist     取消key的过期时间   -1表示key存在，没有过期时间
6.exists key     判断key存在    存在返回1    否则0
7.del keys     删除key    可以删除多个
8.dbsize         计算key的数量

2.RDB持久化

redis提供了RDB持久化的功能，这个功能可以将redis在内存中的的状态保存到硬盘中，它可以手动执行。

也可以再redis.conf中配置，定期执行。

RDB持久化产生的RDB文件是一个经过压缩的二进制文件，这个文件被保存在硬盘中，redis可以通过这个文件还原数据库当时的状态。

  1. 配置rdb机制的数据持久化，数据文件是一个看不懂的二进制文件，且配置触发的时间机制

    vim s25_rdb_redis.conf ，写入如下内容

    daemonize yes		#后台运行
port 6379			#端口 
logfile /data/6379/redis.log #指定redis的运行日志，存储位置
dir /data/6379		#指定redis的数据文件，存放路径 
dbfilename  s25_dump.rdb	#指定数据持久化的文件名字 
bind 127.0.0.1		#指定redis的运行ip地址
#redis触发save指令，用于数据持久化的时间机制  
# 900秒之内有1个修改的命令操作，如set .mset,del
save 900 1		
# 在300秒内有10个修改类的操作
save 300 10
# 60秒内有10000个修改类的操作
save 60  10000

  2. 创建redis的数据文件夹，

    mkdir -p /data/6379

  3. 杀死之前所有的redis，防止扰乱实验

    [root@s25linux s25redis]# pkill -9 redis

  4. 指定配置了rdb的redis配置文件，启动

    redis-server s25_rdb_redis.conf

  5. 如果没有触发redis的持久化时间机制，数据文件是不会生成的，数据重启进程也会丢

  6. 可以通过编写脚本，让redis手动执行save命令，触发持久化，在redis命令行中，直接输入save即可触发持久化

    127.0.0.1:6379> set addr shahe
OK
127.0.0.1:6379>	
127.0.0.1:6379> set  age 18
OK
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> keys *
1) "age"
2) "addr"
3) "name"
127.0.0.1:6379> save
OK

  7. 存在了rdb持久化的文件之后，重启redis进程，数据也不会丢了，redis在重启之后，会读取dump.rdb文件中的数据

    rdb的弊端在于什么，如果没有触发持久化机制，就发生了机器宕机，数据就会丢失了，因此redis有一个更好的aof机制

3.AOF持久化

AOF（append-only log file）
记录服务器执行的所有变更操作命令（例如set del等），并在服务器启动时，通过重新执行这些命令来还原数据集
AOF 文件中的命令全部以redis协议的格式保存，新命令追加到文件末尾。
优点：最大程度保证数据不丢
缺点：日志记录非常大

redis-client   写入数据  >  redis-server   同步命令   >  AOF文件

  1. 新建配置文件，配置以下参数。

    vim  s25_aof_redis.conf 

AOF持久化配置，两条参数

appendonly yes
appendfsync  always    总是修改类的操作
             everysec   每秒做一次持久化
             no     依赖于系统自带的缓存大小机制

  2. 例如参数配置为

    daemonize yes
port 6379logfile /data/6379aof/redis.logdir /data/6379dbfilename  dbmp.rdb
requirepass redhat
save 900 1save 300 10save 60  10000appendonly yes
appendfsync everysec

  3. 创建aof的数据文件夹

    mkdir -p /data/6379aof

  4. 启动aof的Redis数据库

    redis-server  s25_aof_redis.conf

  5. aof机制的数据库，在首次启动的时候，就会生成aof数据文件了，如下

    [root@s25linux 6379aof]# lsappendonly.aof  redis.log

到此已经配置结束，以下为实验步骤

  1. 登录redis,写入数据

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli127.0.0.1:6379>127.0.0.1:6379>127.0.0.1:6379> keys *(empty list or set)127.0.0.1:6379> set  name zhunbeixiakechifan
OK127.0.0.1:6379> set  name2  xinkudajiale
OK127.0.0.1:6379> keys *1) "name2"2) "name"

  2. 写入的操作，会被记录到aof文件日志中

  3. 杀死所有的redis进程，且重启

    [root@s25linux s25redis]# pkill -9 redis[root@s25linux s25redis]# redis-server s25_aof_redis.conf

  4. redis的aof持久化机制，是在重启的时候，redis重新执行一遍aof文件中的命令，实现数据复现

  5. 如果该aof日志文件被删除，数据也就无法恢复了

4.一主一从数据同步复制

4.1.说明

上午的最后一步，演示的是，当我们删除aof文件，或者是rdb，aof文件异常损坏，丢失，数据不也没了吗？

在一台机器上运行2个及以上的redis，是redis支持多实例的功能，基于端口号的不同，就能够运行多个相互独立的redis数据库

什么是多实例
就是机器上运行了多个redis相互独立的进程
互不干扰的独立的数据库
叫做多个redis数据库的实例，基于配置文件区分即可

如图是redis的多实例功能，且配置主从同步的图

image-20220310212920445

4.2.配置步骤

  1. 准备好2个redis的配置文件，分别写入如下内容

    • vim s25-master-redis.conf

      port 6379  # 端口
daemonize yes  # 后台运行
pidfile /s25/6379/redis.pid  # 
loglevel notice
logfile "/s25/6379/redis.log"  # 日志存放目录
dbfilename dump.rdb  # 持久化文件名
dir /s25/6379  # 数据文件保存的路径
protected-mode no  # 打开安全模式

    • vim s25-slave-redis.conf

      port 6389
daemonize yes
pidfile /s25/6389/redis.pid
loglevel notice
logfile "/s25/6389/redis.log"
dbfilename dump.rdb
dir /s25/6389
protected-mode no
# 可以直接在配置文件中，定义好复制关系，启动后，立即就会建立复制
slaveof  127.0.0.1  6379

  2. 分别生成2个redis的数据文件夹

    mkdir -p /s25/{6379,6389}

  3. 分别启动2个redis数据库。

    [root@s25linux s25redis]# redis-server s25-master-redis.conf
[root@s25linux s25redis]#
[root@s25linux s25redis]#
[root@s25linux s25redis]# redis-server s25-slave-redis.conf

  4. 分别检查他们的进程，以及复制关系

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6379  info replication
[root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6389  info replication
# 通过一条命令，配置他们的复制关系，注意，这个命令只是临时配置redis的复制关系，
# 想要永久修改，还得修改配置文件
redis-cli -p  6389  slaveof  127.0.0.1 6379

  5. 配置完毕说明

    此时
6379 ==== 主库
6389 ==== 从库
此时可以向6379中写入数据，能够同步到6389中
6389是一个只读的数据库，无法写入数据

5.一主多从及主从复制故障切换

5.1.一主多从配置

  1. 再创建一个配置文件，port是6399，且加入到一主一从的复制关系中去

    # vim  s25-salve2-redis.conf port 6399daemonize yes
pidfile /s25/6399/redis.pid
loglevel notice
logfile "/s25/6399/redis.log"dbfilename dump.rdbdir /s25/6399protected-mode no
slaveof  127.0.0.1  6379

  2. 创建数据文件夹

    mkdir -p /s25/6399

  3. 此时可以启动6399的数据库，查看他的身份复制关系

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6399 info replication

5.2.故障切换

  • 故障模拟

    image-20220310224145347

  1. 环境准备，准备3个redis的数据库实例，分别是 6379（主）、6389（从1）、6399（从2），配置好一主两从的关系

    [root@s25linux s25redis]# ps -ef|grep redis
root      11294      1  0 15:19 ?        00:00:01 redis-server *:6379
root      11310      1  0 15:19 ?        00:00:01 redis-server *:6389
root      11620      1  0 15:33 ?        00:00:00 redis-server *:6399

  2. 分别查看复制关系

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6379 info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6389,state=online,offset=1883,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6399,state=online,offset=1883,lag=1

  3. 此时模拟故障，直接kill掉主库

    kill -9 11294

  4. 此时留下2个孤零零的从库，没有了主人，还没发写入数据，很难受

    此时一位从库(6399)，不乐意了，翻身农奴做主人，去掉自己的从库身份，

    没有这个从库的枷锁，我就是我自己的主人

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6399  slaveof no one

  5. 此时6399已然是主库了，修改6389的复制信息，改为6399即可

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6389  slaveof  127.0.0.1 6399

  6. 此时检查他们的复制关系

    [root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6389 info replication[root@s25linux s25redis]# redis-cli -p 6399 info replication

  7. 此时可以向主库6399写入数据，6389查看数据即可

主库不挂，从库挂掉的场景

从库挂掉，无所谓，重新再建立一个从库，加入主从复制即可，。，。

你会发现，如此的手动切换复制关系，其实是很难受的，如果在夜里凌晨四点，redis主库突然挂了，你该怎么办？你媳妇愿意让你起来干活吗？

因此你该咋办？是不是得学点别的技术？你希望有什么东西能帮你不？

  • 有钱，你搞一个贾维斯
  • 希望有一个人，能24h帮你盯着这个主从复制，发现主库宕机之后，自动的帮你进行主从切换

6.高可用哨兵 sentinel

6.1.工作原理

配置好redis的哨兵进程，一般都是使用3个哨兵（保安）
哨兵的作用是盯着redis主库，不断询问它是否存活，如果超过30s（设置的时间阈值）都没有回应，3个哨兵会判断主库宕机，谈话进行投票机制，
因为3个哨兵，要自动的去选择从库为新的主库，每个哨兵的意见可能不一样，因此引出投票机制，少数服从多数。
当多个哨兵达成一致，选择某一个从库阶段，自动的修改他们的配置文件，切换新的主库
此时如果宕机的主库，恢复后，哨兵也会自动将其加入集群，且自动分配为新的从库
这一些都是自动化，无需人为干预，贼牛屁

6.2.架构

image-20220311221527068

6.3.Redis配置

  1. 准备3个redis节点，1主2从的redis集群

    # redis支持多实例-------基于多个配置文件，运行处多个redis相互独立的进程

s25-redis-6379.conf    -----主

port 6379
daemonize yes
logfile "6379.log"
dbfilename "dump-6379.rdb"
dir "/var/redis/data/" 


s25-redis-6380.conf------从1
port 6380
daemonize yes
logfile "6380.log"
dbfilename "dump-6380.rdb"
dir "/var/redis/data/" 
slaveof 127.0.0.1 6379


s25-redis-6381.conf-----从2
port 6381
daemonize yes
logfile "6381.log"
dbfilename "dump-6381.rdb"
dir "/var/redis/data/" 
slaveof 127.0.0.1 6379

# 查看3个配置文件，准备分别启动该进程
[root@s25linux s25sentinel]# ls
s25-redis-6379.conf  s25-redis-6380.conf  s25-redis-6381.conf

  2. 创建数据存储文件夹

    mkdir /etc/redis/data

  3. 分别启动3个进程后，检查进程情况

    [root@s25linux s25sentinel]# redis-server s25-redis-6379.conf
[root@s25linux s25sentinel]# redis-server s25-redis-6380.conf
[root@s25linux s25sentinel]# redis-server s25-redis-6381.conf
[root@s25linux s25sentinel]# ps -ef|grep redis
root      20413      1  0 08:45 ?        00:00:00 redis-server *:6379
root      20417      1  0 08:45 ?        00:00:00 redis-server *:6380
root      20422      1  0 08:45 ?        00:00:00 redis-server *:6381

  4. 确定3个库的主从关系

    [root@s25linux s25sentinel]# redis-cli -p 6379 info  replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=183,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=183,lag=1

6.4.sentinel 配置

  1. 分别准备3个哨兵的配置文件，修改如下，三个哨兵的配置文件，仅仅是端口号的不同

    # vim s25-sentinel-26379.conf 
port 26379  
dir /var/redis/data/
logfile "26379.log"
// 当前Sentinel节点监控 192.168.119.10:6379 这个主节点
// 2代表判断主节点失败至少需要2个Sentinel节点节点同意
// mymaster是主节点的别名
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
// 每个Sentinel节点都要定期PING命令来判断Redis数据节点和其余Sentinel节点是否可达，
// 如果超过30000毫秒30s且没有回复，则判定不可达
sentinel down-after-milliseconds s25msredis 30000
// 当Sentinel节点集合对主节点故障判定达成一致时，Sentinel领导者节点会做故障转移操作，选出新的主节点，
// 原来的从节点会向新的主节点发起复制操作，限制每次向新的主节点发起复制操作的从节点个数为1
sentinel parallel-syncs mymaster 1
//故障转移超时时间为180000毫秒
sentinel failover-timeout mymaster 180000
daemonize yes 

# ========================================================================
# vim s25-sentinel-26380.conf 
port 26380
dir /var/redis/data/
logfile "26380.log"
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000
daemonize yes

# ========================================================================
# s25-sentinel-26381.conf 
port 26381
dir /var/redis/data/
logfile "26381.log"
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000
daemonize yes

  2. 分别启动3个哨兵进程，以及查看进程信息

    # 1.启动哨兵进程
[root@s25linux s25sentinel]# redis-sentinel s25-sentinel-26379.conf
[root@s25linux s25sentinel]# redis-sentinel s25-sentinel-26380.conf
[root@s25linux s25sentinel]# redis-sentinel s25-sentinel-26381.conf

# 2.查看进程信息
[root@s25linux s25sentinel]# ps -ef|grep redis
root      20413      1  0 08:45 ?        00:00:00 redis-server *:6379
root      20417      1  0 08:45 ?        00:00:00 redis-server *:6380
root      20422      1  0 08:45 ?        00:00:00 redis-server *:6381
root      20614      1  0 08:55 ?        00:00:00 redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root      20618      1  0 08:55 ?        00:00:00 redis-sentinel *:26380 [sentinel]
root      20622      1  0 08:55 ?        00:00:00 redis-sentinel *:26381 [sentinel]

  3. 可以检查哨兵的配置文件，以及哨兵的状态

    [root@s25linux s25sentinel]# redis-cli -p 26379 info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=s25msredis,status=ok,address=127.0.0.1:6379,slaves=2,sentinels=3

6.5.模拟故障

在哨兵搭建好了之后，模拟干掉主库，然后等待主从的一个自动化切换

  1. 检查6379的进程，杀死后，哨兵能够自动的，进行投票选举，

    剩下来的一个slave为新的master，然后重新分配主从关系

  2. 故障的修复，修复6379这个redis数据库，且检查它的一个复制关系
    6379数据库会重新假如到主从复制，且变为一个新的从库

  3. 如果你想恢复他们的主从关系，全部kill掉，重新启动，默认就会以配置文件分配主从关系了

7.redis-cluster搭建

7.1.准备节点

准备好6匹马儿，也就是6个redis节点，也就是6个配置文件，redis集群节点最少是使用6个

这6个配置文件，仅仅是端口号的不同而已

  • 根目录下创建 s25rediscluster 文件夹用于实验

    mkdir /s25rediscluster

  • s25-redis-7000.conf

    port 7000
daemonize yes
dir "/opt/redis/data"
logfile "7000.log"
dbfilename "dump-7000.rdb"
cluster-enabled yes   #开启集群模式
cluster-config-file nodes-7000.conf　　#集群内部的配置文件
# redis cluster需要16384个slot都正常的时候才能对外提供服务，
# 换句话说，只要任何一个slot异常那么整个cluster不对外提供服务。 因此生产环境一般为no
cluster-require-full-coverage no　　

  • 使用sed命令快捷生成其他的配置文件

    # s25-redis-7001.conf
# s25-redis-7002.conf
# s25-redis-7003.conf
# s25-redis-7004.conf
# s25-redis-7005.conf

# 使用以下命令快捷创建
sed 's/7000/7001/g' s25-redis-7000.conf > s25-redis-7001.conf
sed 's/7000/7002/g' s25-redis-7000.conf > s25-redis-7002.conf
sed 's/7000/7003/g' s25-redis-7000.conf > s25-redis-7003.conf
sed 's/7000/7004/g' s25-redis-7000.conf > s25-redis-7004.conf
sed 's/7000/7005/g' s25-redis-7000.conf > s25-redis-7005.conf

  • 创建数据文件夹

    mkdir -p  "/opt/redis/data"

  • 分别启动6个redis节点，且检查进程

    redis-server s25-redis-7000.conf
redis-server s25-redis-7001.conf
redis-server s25-redis-7002.conf
redis-server s25-redis-7003.conf
redis-server s25-redis-7004.conf
redis-server s25-redis-7005.conf

  • 此时是不能写入数据的

    # 此时你尝试着写入数据，看一看是否能写进去，不能写入数据，还没有分配虚拟槽# 我们仅仅是启动了6个redis节点，准备好了6匹马儿，马儿身上的筐还没分配，你想

7.2.ruby配置

  1. 直接yum安装ruby解释器ruby和python一样是一个解释性编程语言，日本大神开发的

    # gem是ruby的包管理工具
# ruby ===== python    
# gem  ===== pip3   
# 方法1：yum安装：
yum install ruby -y 

# 方法2：编译安装的话使用：
wget  ....
tar   ....
./configure --prefix=/opt/ruby/
make && make install

  2. 检查ruby和gem的环境

    [root@s25linux s25rediscluster]# ruby -v
ruby 2.0.0p648 (2015-12-16) [x86_64-linux]

[root@s25linux s25rediscluster]# gem -v
2.0.14.1

  3. 下载ruby操作redis的模块，用于创建集群

    wget http://rubygems.org/downloads/redis-3.3.0.gem

  4. 用gem安装此模块,ruby就可以操作redis数据库了

    gem install -l redis-3.3.0.gem   
#就如同python的 pip3 install xxxx，不难理解

#可以查看gem有哪些包
gem list -- check redis gem

  5. 搜索ruby创建redis集群的脚本，然后将其加入到环境变量中

    # redis-trib.rb 如何知道它的绝对路径？
# which 是搜索PATH环境变量中的命令的绝对路径！
# find 才是搜索系统上的文件路径！！
find / -name "redis-trib.rb"  
#默认会在redis数据库的编译安装路径下

# 将创建集群的脚本加入到环境变量，比方说你的脚本位置在 /opt/redis/src/redis-trib.rb，然后将其复制到任一环境变量中。
cp /opt/redis/src/redis-trib.rb /usr/local/bin/

  6. 一键创建集群，且自动分配槽位，可以写入数据了。集群会自动分配主从关系。

    # 每个主节点，有一个从节点，代表--replicas 1
redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005

  7. 此时可以查看及检查下集群的状态

    • 查看状态

      redis-cli -p 7000 cluster info  

redis-cli -p 7000 cluster nodes  #等同于查看nodes-7000.conf文件节点信息

# 集群主节点状态
redis-cli -p 7000 cluster nodes | grep master
# 集群从节点状态
redis-cli -p 7000 cluster nodes | grep slave

    • 检查状态

      [root@yugo /opt/redis/src 18:42:14]#redis-cli -p 7000 cluster info
cluster_state:ok
cluster_slots_assigned:16384
cluster_slots_ok:16384
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:6
cluster_size:3
cluster_current_epoch:6
cluster_my_epoch:1
cluster_stats_messages_ping_sent:10468
cluster_stats_messages_pong_sent:10558
cluster_stats_messages_sent:21026
cluster_stats_messages_ping_received:10553
cluster_stats_messages_pong_received:10468
cluster_stats_messages_meet_received:5
cluster_stats_messages_received:21026

  8. 进入集群写入数据，查看数据重定向

    # 测试写入集群数据，登录集群必须使用redis-cli -c -p 7000必须加上-c参数
redis-cli -c -p 7000

127.0.0.1:7000> set name chao     
-> Redirected to slot [5798] located at 127.0.0.1:7001       
OK
127.0.0.1:7001> exit
[root@yugo /opt/redis/src 18:46:07]#redis-cli -c -p 7000
127.0.0.1:7000> ping
PONG
127.0.0.1:7000> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:7000> get name
-> Redirected to slot [5798] located at 127.0.0.1:7001
"chao"

    工作原理：

    redis客户端任意访问一个redis实例，如果数据不在该实例中，通过重定向引导客户端访问所需要的redis实例

以上内容大部分来源于路飞学城于超老师博客，个人做了精简与完善，如有侵权请联系。

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