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NoSQL之redis配置与优化

开发技术 开发技术 3小时前 3次浏览

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,一般面向与记录。
  • 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
  • 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)
  • 主流的NoSQL数据库有Redis、MongBD、Hbase、Memcached等

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。因为非关系型数据库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)对事务性地支持不同

如果数据操作需要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,所以他们真正闪亮的价值是在操作的扩展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纯动态网站类型三高问题

  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

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)

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造成很大的压力。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具有的优点:

  1. 具有极高的数据读写速度:数据读取的速度最高可达1100000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、String、Lists、Hashes、Sets、及Sorted Sets等数据类型数据
  3. 支持数据持久化: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安装部署

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##修改配置/etc/redis/6379.conf

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 NoSQL之redis配置与优化

 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

redis-cli命令行工具

语法:redis-cli -h host -p -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
  • 若不添加任何选项表示,则使用127.0.0.1:6739 连接本机上的Redis数据库

redis-benchmark测试工具

redis-benchmark是官方自带Redis性能测试工具,可以有效的测试Redis服务的性能

  • -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<numrep>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

NoSQL之redis配置与优化

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 NoSQL之redis配置与优化

 Redis数据库常用命令

set :存放数据,命名格式 set  key  value

get:获取数据,命令格式为 get key

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 ##keys命令可以取符合规则的键值列表,通常情况可以结合*、?等选项来使用

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 ##exists命令可以判断键值是否存在

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 ##del命令可以删除当前数据库指定key

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 ##type可以获取key对应的value值类型

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 ##rename命令是对已有key进行重命名(覆盖)

使用rename命令进行重命名时,无论目标key是否存在都进行重命名,且源key的值会覆盖目标key的值。在实际使用过程中,建议先用exists命令查看目标key是否存在,然后再决定是否执行rename命令,避免覆盖重要数据

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 ##dbsize命令的作用是查看当前数据库中key的数目

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 ##使用config set requirepass命令设置密码

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 Redis多数据库常用命令

Redis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。多数据库相互独立,互不干扰

##多数据库间切换

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 ##多数据库间移动数据库

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 NoSQL之redis配置与优化

 

 Redis高可用

在Web服务器中,高可用是指服务器可以正常访问的时间,衡量的标准是在多长时间内可以提供正常的服务。

但是在Redis语境中,高可用的含义似乎要宽泛一些,除了保证提供正常服务(如主从分离、快速容灾技术),还需要考虑数据容量的扩展、数据安全不会丢失等。

在Redis中,实现高可用的技术主要包括持久化、主从复制、哨兵和集群都是在主从复制基础上实现高可用的。

  • 持久化:持久化是最简单的高可用方法(有时甚至不被归为高可用的手段),主要作用是数据备份,即将数据存储在硬盘,保证数据不会因进程退出而丢失
  • 主从复制:主从复制是高可用Redis的基础,哨兵和集群都是在主从复制基础上实现高可用的。主从复制主要实现了数据的多机备份,以及对于读操作的负载均衡和简单的故障修复。缺陷:故障恢复无法自动化:写操作无法负载均衡:存储能力受到单机的限制
  • 哨兵:在主从复制的基础上,哨兵实现了自动化的故障恢复。缺陷:写操作无法负载均衡:存储能力受到单机的限制
  • cluster集群:通过集群,Redis解决了写操作无法负载均衡,以及存储能力受到单机限制的问题,实现了较为完善的高可用方案

Redis持久化

持久化的功能:Redis是内存数据库,数据库是存储在内存中,为了避免服务器断电灯原因导致Redis进程异常退出后数据的永久丢失,需要定期将Redis中的数据以某种形式(数据或命令)从内存保存到硬盘:当下次Redis重启时,利用持久化文件实现数据恢复。除此之外,为了进行灾难备份,可以将持久化拷贝文件拷贝到一个远程位置

Redis提供两种方式进行持久化:

  • RDB持久化:原理是将Redis在内存中的数据库记录定时保存到磁盘上
  • AOF持久化(append only file):原理是将Redis的操作日志以追加的方式写入文件,类似于MySQL的binlog

由于AOF持久化的实时性更好,即当进程意外退出时丢失的数据更少,因此AOF是目前主流的持久化方式,不过RDB持久化仍然有其用武之地

RDB持久化

RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中当前进程中的数据生成快照保存到硬盘(因此也称快照持久化),用二进制压缩存储,保存的文件后缀是rdb:当Redis重启时,可以快速的读取快照文件恢复数据


程序员灯塔
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