Redis安装与使用、redis主从复制、redis集群
Redis
文章内容主要参考b站 运维实战课程 的redis视频：redis的课程介绍_哔哩哔哩_bilibili
简介
1.Redis是一个缓存数据库，主要是做缓存。什么是缓存？也就是缓冲存储，也可以理解为挡箭牌，对后面的一个保护—般放在mysql/oracle等数据库前面,对数据库进行一个保护。用户请求数据时候，第一次先请求redis，redis里没有，就请求后台mysqal数据库，返回数据时候会存放到redis里一份缓存起来，当下一次请求同样数据时候，就可以直接青求redis拿到数据，防止了对数据库的频繁访问，减轻后台数据库的压力
2.Redis是一种内存型的nosql数据库，一般是用来缓存加速的，并且能够支持数据持久化存储的设置，可以将数据持久化到硬盘里面3.Redis存储数据的方法是以key-value的形式
4.Redis数据类型支持字符串、列表、哈希等多种类型
Redis的源码编译安装
安全前的环境准备：
Centos7 关闭防火墙 关闭selinux 配置好阿里yum仓库
1.安装编译工具
yum install -y vim lrzsz gcc gcc-c++ make cmake tar openssl openssl-devel
2.解压提前下载好tar.gz源码包
tar -zxvf redis-6.2.13.tar.gz -C /usr/local/ //解压
mv /usr/local/redis-6.2.13 /usr/local/redis
cd /usr/local/redis
make && makeinstall
redis-server -v
cp redis.conf /etc/
//如果系统都一样，没必要每台都编译安装，在一台上编译安装后，只需将编译好的二进制文件（(/usr/local/ bin/redis-*)拷贝到其他服务器即可
配置优化
cp /etc/redis.conf /etc/redis.conf.bak //备份文件
sed -i '/^#/d;/^$/d' /etc/redis.conf //删除注释空行
vim /etc/redis.conf //修改如下参数
bind 0.0.0.0
port 6379
dir /data/redis
requirepass redispwd //添加
pidfile "redis.pid"
logfile "redis.log"
daemonize yes
1.启动
mkdir -p /data/redis
redis-server /etc/redis.conf
netstat -tunlp | grep 6479
cat /data/redis/redis.log //查看日志 内存尽量2G以上
2.修改文件
vim /etc/security/limits.conf
* - nofile 65535 //添加
vim /etc/sysctl.conf
net.core.somaxconn = 10240
vm.overcommit_memory = 1
sysctl -p //使上述配置生效
3.配置系统
vim /usr/lib/systemd/system/redis.service
[Unit]
Description=redis-server
After=network.target
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /etc/redis.conf
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
基本操作
1.redis-cli使用和认证登录
redis-cli -h ip //无密码
redis-cli -a password //登录+认证
2.redis常用数据类型
字符串
列表、集合
hash、发布和订阅
3.redis字符串操作
set name xux //增加key并赋值
keys * //显示所有的key
get name //获取key的值
set name xuxu //重新给key赋值
del name //删除key
//大小写问题
命令不区分大小写
key区分大小写
set name ccc
set Name xxx
//非交互式操作redis
redis-cli -a password set name xuxuxu
redis-cli -a password get name
//使用shell批量写入数据并获取
for i in $(seq -w 10);do redis-cli -a 123456 set name${i} test${i};done
4.redis列表和集合的基本操作
4.1 redis列表
特点：列表是有顺序的 可写入重复的数据
如:['s1','s2','s3'...]
rpush names s1 //依次在列表右侧逐步添加数据
rpush names s2
rpush names s3
['s3','s2','s1'...]
lpushu names2 s1 //左侧逐步添加数据
lpushu names2 s2
lpushu names2 s3
lrange names 0 2 //读取第1到第3个列表值
lrange names 0 -2 //读取第1到倒数第2个列表值
LLEN names //列出列表的长度
LREM names 1 s1 //删除列表names中一个s1
LREM names 0 s2 //删除列表names中所有的s2
lpop names //左弹出
rpop names //右弹出
4.2 redis集合
特点：无顺序的、不重复的
sadd a a1 //创建集合a并添加元素
sadd a a2
sadd a a3
SMEMBERS a //列出集合中的所有元素
srem a a1 //删除集合中元素a
spop a //集合随机弹出一个元素
SISMEMBER a a1 //判断元素是否在集合里 0代表不在，1代表在
5.redis哈希和订阅类型基本操作
5.1.hash类型数据操作
Hash 写入
hset haxi name ha //创建一个hash名字haxi
hset haxi laocation beijing
hset haxi age 18
hset haxi sex man
hash获取
HGETALL haxi //获取hash名字里的所有key value对
HGET haxi name //获取hash名字里的单个key的值
Hash删除
HDEL haxi age //删除hash名字的单个key
DEL haxi //删除整个hash
hash批量删除
hmset haxi name hx666 age 20 location beijing sex boy
5.2.redis的发布订阅
subscribe fabu //订阅fabu频道
public fabu "name shi,age 20,sex boy" //往频道发布数据，订阅可以收到发布的消息
不同数据库切换和运维监控命令
1.数据库切换
//查看redis默认库
grep databases /etc/redis.conf
//redis数据库的切换
select 0
select 1
//不同的数据库是独立的
select 0 //默认是0库
2.redis运维监控命令
//查看key
RANDOMKEY //随机获取一个key
KEYS * //查看所有key，注意阻塞，如果key量特别大的时候，容易卡死阻塞
SCAN 0 //建议使用，每次获取11个key，可以循环获取 每次获取都会提示下次获取的编号 直到0是获取完了
//监控命令
redis-cli -a password --stat //监控redis状态
redis-cli -a password monitor //监控数据操作
redis-cli -a password info //监控系统可通过info获取数据
redis-cli -a password info Server //单个模块的info信息
...
redis配置动态更新和写入
1.redis更新配置的两种方式
a.重启更新，需要修改配置文件，然后重启
b.实时更新，不需要重启
重启更新密码
vim /etc/redis.conf
requirepass 12345678
动态更新密码
config set requirepass
config set requirepass 123456 //临时修改并有没有写入配置文件
config rewrite //写入配置文件
2.查看redis的相关链接数
info clients //查看当前的redis连接数
config get maxclients //查看redis允许的最大连接数
3.大部分配置都能通过config命令进行修改，然后写入配置文件
config set maxclients 20000 //默认10000
redis的多用户管理
//老版本没有用户名，只有密码
redis6已经又用户名，默认用户名default
1.列出所有用户，默认只有default超级用户，并查看default用户相关信息
ACL LIST //列出所有用户，默认用户是default
ACL getuser default //查看default用户的相关信息，default对所有的key，所有命令均有权限，最高权限，是默认用户。
2.创建用户并给用户授权
ACL CAT //查看所有权限
例如：创建test用户只有一个get命令权限，读权限，并且只能get是name开头的key：name*
ACL SETUSER test on >testpwd ~name* +get //~正则
ACL SETUSER test on >testpwd ~name* +@read //+@read 只增加test用户所在组的读权限。
redis-cli --user test --pass testpwd //登录test用户进行get v1验证
3.常用权限案例：
ACL SETUSER test1 on >test1pwd ~* +@all //创建用户赋给所有权限
4.删除用户
ACL DELUSER test1
5.写入配置文件
config rewrite
redis的慢日志与key的有效期
问:有人反馈redis慢，如何进行排查
系统资源情况
查看慢日志情况
1.redis慢日志
//查看慢日志的默认配置
CONFIG GET slow* //查看慢日志的配置
//查询慢日志
SLOWLOG get //默认获取仅10条
SLOWLOG get5 //获取5条
SLOWLOG len //慢日志量，查看慢日志的条数
SLOWLOG reset //情况慢日志
2.key的有效期
//给redis的key设置有效期，-1表示永久，-2表示redis回收了（key已经自动删除）
TTL name //查看key值的有效期
expire name 20 //给key设置有效期，单位：秒，设置有效期是20s
set name2 test2 EX 20 //在创建key的时候直接给key设置有效期20s
慢日志字段解释
redis禁用危险命令和压测工具
1.redis禁用危险命令
FLUSHALL //会清空redis所有数据
FLUSHDB //会清除当前DB所有数据
KEYS * //数据阻塞
//禁用需要修改redis的配置文件，然后重启redis
vim /etc/redis.conf
rename-command FLUSHALL ""
rename-command FLUSHDB ""
rename-command KEY ""
2.redis压测工具
redis-benchmark --help
redis-benchmark -a password | tee /tmp/a.log //将测试结果输出到一个log文件
//相当于会将每个命令都测一遍，返回测试结果，默认并发50 10万次请求
redis-benchmark -a 123456 -n 10000 //用默认并发数50 1000次请求进行压测
redis的两种持久化方式存储
1.redis持久化存储的两种方式
RDB方式 RDB存储是redis实现的一种存储机制（默认开启）
AOF方式 AOF存储方式，直接把操作的命令记录下来，保存到一个文件里，类似mysql的binlog日志（默认关闭）
2.redis的RDB持久化存储
redis默认是开启了RDB快照方式，提供持久化存储的功能
//redis的RDB存储方式的配置
config get dir //查看存储设置的路径
config get dbfilename //查看rdb存储的文件名
ls /data/redis
dump.rdb //持久化文件
//通过修改配置文件关闭rdb持久化
vim /etc/redis.conf //注释掉save 添加save "" 重启redis
save ""
#save 3600 1
#save 300 100
#save 60 10000
3.redis的AOF持久化存储
AOF存储默认是关闭的
AOF存储是把命令直接写入到文件中，文件会不断扩大
//开启AOF前先关闭RDB
//开启AOF存储方式
config get append* //查看AOF状态，默认是关闭的
config set appendonly yes //开启AOF存储
config rewrite //写入配置文件
//写入数据就可以发现 /data/redis/ 有了appendonly.aof文件
//AOF文件的重写
当AOF文件增大到一定程度，我们可以对他进行重写，重写AOF文件可以减小AOF文件的大小，数据不会减少
//重写的方式有两种，手动重写和自动重写
BGREWRITEAOF //手动重写
config get *aof* //查看自动重写文件 默认自动重写的条件是aof文件大小>67m，aof文件增大了一倍
注意：在业务高峰压力大时采用自动触发重写，可能会影响业务，可选择在压力小的时候脚本运行BGREWRITEAOF
redis的RDB工具分析key的大小
1.什么是redis的大key？
redis存储数据的时候，当某个key的值比较大〈包括字符串、列表等数据类型)，key的数据越大，占用的内存和空间就越多。也就是key对应的value很大。
string类型的数据: 长度大于10K，认为是大key
list列表类型的数据:长度大于10240，认为是大key
2.扫描和分析大key
2.1方法一
redis-cli -a password --bigkeys
2.2方法二
使用rdb工具分析大key
3.删除大key
DEL k1
redis的主从复制
1.redis单台服务器的缺点
如果持久化，单台数据有丢失风险
读写压力都集中在一台上
2.redis的主从复制概念
redis的主从就是堕胎redis数据一致
主服务器可以用来写入和读取，从服务器仅用来读取，可以通过读写分离，降低服务器的压力
3.redis的主从搭建
主redis的配置
vim /etc/redis.conf
bind 0.0.0.0
port 6379
dir "/data/redis"
requirepass "redispwd"
pidfile "redis.pid"
logfile "redis.log"
daemonize yes
从redis的配置
vim /etc/redis.conf
bind 0.0.0.0
port 6379
dir "/data/redis"
requirepass "redispwd"
pidfile "redis.pid"
logfile "redis.log"
daemonize yes
slaveof 192.168.70.134 6379 //指定主服务器的redis的ip和端口
masterauth "password" //指定主redis的密码
//再开一台服务器，把master的文件copy过去
[root@master bin]# scp -r /usr/local/bin/redis-* [email protected]:/usr/local/bin/ //复制bin下面的redis二进制文件
[root@slave bin]# redis-cli -v
redis-cli 6.2.13
[root@slave bin]# mkdir -p /data/redis //创建数据目录
[root@master bin]# scp /etc/redis.conf [email protected]:/etc/ //复制主的配置文件
[root@slave bin]# vim /etc/redis.conf //修改配置文件
//删除最后一行user 添加如下
slaveof 192.168.70.134 6379
masterauth "password"
[root@slave bin]# redis-server /etc/redis.conf //启动
set k1 v1 //主redis创建数据 测试从redis是否同步
redis高可以用
//高可用模式搭建
为了防止哨兵的单节点故障，一般哨兵也做成高可用形式，即多个哨兵同时监控redis的状态，当其中一个哨兵故障时候，其他哨兵也能继续监控。为了方便哨兵的选举，一般哨兵也是设置成奇数个。一般3个哨兵就没问题。
//准备：
192.168.70.134 主 哨兵1
192.168.70.133 从1 哨兵2
192.168.70.136 从2 哨兵3
1.在前面主从复制的基础上我们在搭建一台从redis
[root@slave bin]# scp -r /usr/local/bin/redis-* [email protected]:/usr/local/bin/ //直接复制slave1的文件即可
[root@slave bin]# scp /etc/redis.conf [email protected]:/etc/
[root@slave2 ~]# mkdir -p /data/redis //创建数据目录
//修改主配置文件
[root@master ~]# masterauth "123456" //添加 有可能这台机器以后变成从 所以也要添加
2.配置3哨兵 3台机器都一样 注意密码设置你自己的密码
vim /etc/sentinel.conf
bind 0.0.0.0
daemonize yes
port 26379
dir "/tmp"
logfile "sentinel.log"
sentinel monitor testmaster 192.168.70.134 6379 2
sentinel auth-pass testmaster password
sentinel down-after-milliseconds testmaster 5000
sentinel failover-timeout testmaster 18000
3.启动3哨兵a
/usr/local/bin/redis-sentinel /etc/sentinel.conf
4.验证哨兵实现的高可用redis
a.停止master redis服务
systemctl stop redis //kill也行
b.查看其他两个从redis，其中一个已经提升为主
redis-cli -a password info
c.再次启动redis 发现原主redis已经成为了slave
5.验证一下哨兵的高可用性
a.在原主192.168.70.134那台机器上，杀死一个哨兵，模拟一个哨兵服务挂掉再验证还能不能实现高可用
[root@rabbit01 bin]# ps -ef | grep sen
root 1433 1 0 22:30 ? 00:00:01 /usr/local/bin/redis-sentinel 0.0.0.0:36379 [sentinel]
root 1487 1210 0 22:40 pts/0 00:00:00 grep --color=auto sen
[root@rabbit01 bin]# kill -9 1433
b.再关闭新主redis
kill -9 1243
c.查看是否生成了新的主redis
redis-cli -a password info
redis cluster集群搭建和高可用故障切换演示
1.redis主从模式和cluster分片集群区别
redis主从模式，是所有redis数据一致，但是key过多了会影响性能
cluster分片集群，可以将数据分散到多个redis节点，数据分片存储，能够提高redis的吞吐量
2.redis cluster集群特点
数据分片
多个入口
故障自动切换
3.redis cluster集群的搭建构建
redis集群至少需要三主三从
4.redis自带集群搭建
a.目录和机器规划：
目录：/data/cluster
三主：192.168.70.133：7000 192.168.70.134：7001 192.168.70.136：7002
三从：192.168.70.133：8000(7002的从) 192.168.70.134：8001(7000的从) 192.168.70.136：8002(7001的从)
先把之前的环境清理，结束掉redi 和哨兵胡，再直接删掉/data/redis/*
b.修改redis的配置文件： 只有端口和路径不一样
//第一台机器
mkdir /data/cluster/7000 -p
mkdir /data/cluster/8000 -p
vim /data/cluster/7000/redis.conf
vim /data/cluster/8000/redis.conf
//第二台机器
mkdir /data/cluster/7001 -p
mkdir /data/cluster/8001 -p
vim /data/cluster/7001/redis.conf
vim /data/cluster/8001/redis.conf
//第三台机器
mkdir /data/cluster/7002 -p
mkdir /data/cluster/8002 -p
vim /data/cluster/7003/redis.conf
vim /data/cluster/8003/redis.conf
//六个配置文件都如下 只有端口和路径需要修改对应的
vim /data/cluster/7000/redis.conf
cluster-enabled yes
port 7000
dir "/data/cluster/7000"
logfile "redis.log"
pidfile "redis.pid"
daemonize yes
bind 0.0.0.0
requirepass 123456
masterauth 123456
tcp-backlog 1024
tcp-keepalive 0
loglevel notice
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
dbfilename "dump.rdb"
slave-server-stale-data yes
slave-read-only yes
repl-diskless-sync no
repl-diskless-sync-delay 5
repl-disable-tcp-nodelay no
slave-priority 100
appendonly no
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
no-appendfsync-on-rewrite yes
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
aof-load-truncated yes
lua-time-limit 5000
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
latency-monitor-threshold 0
notify-keyspace-events ""
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64
list-max-ziplist-entries 512
list-max-ziplist-value 64
set-max-intset-entries 512
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64
hll-sparse-max-bytes 3000
activerehashing yes
client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
hz 10
aof-rewrite-incremental-fsync yes
//依次启动
redis-server /data/cluster/7000/redis.conf 7001 7002
c.创建3主机群，在任何一个节点都行
redis-cli -a 123456 --cluster create 192.168.70.133:7000 192.168.70.134:7001 192.168.70.136:7002
redis-cli -a 123456 -p 7000 cluster info //查看集群信息
redis-cli -a 123456 -p 7000 cluster nodes //查看节点信息
//数据写入会自动随机分配到各个节点
redis-cli -a 123456 -p 7000 -c //登录 -c 集群环境下
127.0.0.1:7000> set k1 v1 //写入数据发现数据被写入 7002节点上了
-> Redirected to slot [12706] located at 192.168.70.136:7002
OK
d.上述实现了解决高并发问题，下面增加搭建3从集群，实现redis高可用
//先启动3个从redis 192.168.70.133:8000 192.168.70.134:8001 192.168.70.136:8002
redis-cli -a 123456 -p 7000 cluster nodes //查看集群的各个节点状态和master-id
//依次添加 注意：ip顺序不能颠倒
redis-cli -a 123456 --cluster add-node --cluster-slave --cluster-master-id 7000master的id 192.168.70.134:8001 192.168.70.133:7000
redis-cli -a 123456 --cluster add-node --cluster-slave --cluster-master-id 7001master的id 192.168.70.136:8002 192.168.70.134:7001
redis-cli -a 123456 --cluster add-node --cluster-slave --cluster-master-id 7002master的id 192.168.70.133:8000 192.168.70.136:7002
例：
redis-cli -a 123456 --cluster add-node --cluster-slave --cluster-master-id 26533684353ab52ea0a02cb6e87299e1f15dfd50 192.168.70.134:8001 192.168.70.133:7000
//成功后查看node 可以发现已经添加了一个slave
redis-cli -a 123456 -p 7000 cluster nodes
f.验证
//停止133：7000主库的redis
//再查看nodes
redis-cli -a 123456 -p 8000 cluster nodes //会发现8001已经提升为主redis了 并且8001上的数据跟7000数据一致
//恢复133：7000 自动作为从角色运行
redis-server /data/cluster/7000/redis.conf
//手动提升为主库
redis-cli -a 123456 -p 7000 -c //先登录
CLUSTER FAILOVER //执行该命令
info //查询信息 可以发现成为了master
redis cluster集群增加节点和删除节点
//在上述集群基础上做增加节点
1.搭建新服务器的redis
scp -r /usr/local/bin/redis-* [email protected]:/usr/local/bin/ //复制
mkdir -p /data/cluster/7003
mkdir -p /data/cluster/8003
scp -r /data/cluster/7000/redis.conf [email protected]:/data/cluster/8003/
vim /data/cluster/8003/redis.conf //修改端口和地址
redis-server /data/cluster/7003/redis.conf //启动
2.加入集群
//在redis集群中加入一个新的主节点（在任意一台集群的节点操作即可）
redis-cli -a 123456 --cluster add-node 192.168.70.132:7003 192.168.70.133:7000
//加入从节点
redis-server /data/cluster/8003/redis.conf
redis-cli -a 123456 --cluster add-node --cluster-slave --cluster-master-id 9980d04a047fa52918bb50f7a2b7b530c138f8eb 192.168.70.132:8003 192.168.70.132:7003 //加入从节点
//加入完成后但是没有分配卡槽，不能存放数据
3.给新增的redis分配槽位（在集群的任何一个节点即可）
方法：将一个主节点的槽位移动到新主节点一部分
redis-cli -a 123456 --cluster reshard 192.168.70.133:7000
//根据提示依次输入1. 2000 （分配2000，也可自定只要在范围之内） 2.接收者id 也就是7003 node的id 3.源id也就是7000 id 4.done 5.yes
4.测试
redis-cli -a 123456 -p 7003 -c //登录
set k4 v4 //创建
//验证高可用
kill 7003的进程
redis-cli -a 123456 -p 8003 cluster nodes //可以看到8003已经成为master
redis-server /data/cluster/7003/redis.conf //恢复
5.删除节点（删除节点操作也可以在任意节点操作）
redis-cli -a 123456 --cluster del-node 对应主库的ip：端口 对应从库的id
//移除从库 8003节点
redis-cli -a 123456 --cluster del-node 192.168.70.132:7003 376c471158d25260e98d7d51764d78cdb7cad935
//移除主库 7003节点 （主节点上如果有数据则不能移除，删除之前需要把主节点的数据进行迁移）
redis-cli -a 123456 --cluster reshard 192.168.70.133:7000 //把数据还给7000 同样根据提示操作 1. 2000 2.7000 ip 3.7003 ip 4.done 5.yes
redis-cli -a 123456 --cluster del-node 指定随便其他的一个主库ip：端口 对应从库的id
redis-cli -a 123456 --cluster del-node 192.168.70.133:7000 9980d04a047fa52918bb50f7a2b7b530c138f8eb //删除节点 再查看节点会发现已成功删除
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