六个让你的redis使用得到优化的方法

1、 KEY-VALUE使用优化

  • Key的最佳实践

  • 固定格式:[业务名]:[数据名]:[id]

  • 足够简短:不超过44字节

  • 不包含特殊字符

  • Value的最佳实践:

  • 合理的拆分数据,拒绝BigKey

  • 选择合适数据结构

  • Hash结构的entry数量不要超过500(hash默认是五百,超过五百则不会使用ziplist优化)

  • 设置合理的超时时间

2、批处理优化

mset只能处理string类型的批处理, hmset只能处理hash类型的批处理

2.1、Pipeline

单机下:

redisTemplate.executePipelined 复制代码

集群模式下:

如MSET或Pipeline这样的批处理需要在一次请求中携带多条命令,而此时如果Redis是一个集群,那批处理命令的多个key必须落在一个插槽中,否则就会导致执行失败。大家可以想一想这样的要求其实很难实现,因为我们在批处理时,可能一次要插入很多条数据,这些数据很有可能不会都落在相同的节点上,这就会导致报错了

@Test void testMSetInCluster() { Map map = new HashMap<>(3); map.put("name", "Rose"); map.put("age", "21"); map.put("sex", "Female"); stringRedisTemplate.opsForValue().multiSet(map); List strings = stringRedisTemplate.opsForValue().multiGet(Arrays.asList("name", "age", "sex")); strings.forEach(System.out::println); } 复制代码

原理分析

在RedisAdvancedClusterAsyncCommandsImpl 类中

首先根据slotHash算出来一个partitioned的map,map中的key就是slot,而他的value就是对应的对应相同slot的key对应的数据

通过 RedisFuture mset = super.mset(op);进行异步的消息发送

@Override public RedisFuture mset(Map map) { Map> partitioned = SlotHash.partition(codec, map.keySet()); if (partitioned.size() < 2) { return super.mset(map); } Map> executions = new HashMap<>(); for (Map.Entry> entry : partitioned.entrySet()) { Map op = new HashMap<>(); entry.getValue().forEach(k -> op.put(k, map.get(k))); RedisFuture mset = super.mset(op); executions.put(entry.getKey(), mset); } return MultiNodeExecution.firstOfAsync(executions); } 复制代码

3、服务器端优化-持久化配置

Redis的持久化虽然可以保证数据安全,但也会带来很多额外的开销,因此持久化请遵循下列建议: 复制代码

  • 用来做缓存的Redis实例尽量不要开启持久化功能

  • 建议关闭RDB持久化功能,使用AOF持久化

  • 利用脚本定期在slave节点做RDB,实现数据备份

  • 设置合理的rewrite阈值,避免频繁的bgrewrite

  • 配置no-appendfsync-on-rewrite = yes,禁止在rewrite期间做aof,避免因AOF引起的阻塞

  • 部署有关建议:

  • Redis实例的物理机要预留足够内存,应对fork和rewrite

  • 单个Redis实例内存上限不要太大,例如4G或8G。可以加快fork的速度、减少主从同步、数据迁移压力

  • 不要与CPU密集型应用部署在一起

  • 不要与高硬盘负载应用一起部署。例如:数据库、消息队列

4.安全配置

安全可以说是服务器端一个非常重要的话题,如果安全出现了问题,那么一旦这个漏洞被一些坏人知道了之后,并且进行攻击,那么这就会给咱们的系统带来很多的损失,所以我们这节课就来解决这个问题。 复制代码

Redis会绑定在0.0.0.0:6379,这样将会将Redis服务暴露到公网上,而Redis如果没有做身份认证,会出现严重的安全漏洞. 漏洞重现方式:cloud.tencent.com/developer/a…

为什么会出现不需要密码也能够登录呢,主要是Redis考虑到每次登录都比较麻烦,所以Redis就有一种ssh免秘钥登录的方式,生成一对公钥和私钥,私钥放在本地,公钥放在redis端,当我们登录时服务器,再登录时候,他会去解析公钥和私钥,如果没有问题,则不需要利用redis的登录也能访问,这种做法本身也很常见,但是这里有一个前提,前提就是公钥必须保存在服务器上,才行,但是Redis的漏洞在于在不登录的情况下,也能把秘钥送到Linux服务器,从而产生漏洞

漏洞出现的核心的原因有以下几点:

  • Redis未设置密码

  • 利用了Redis的config set命令动态修改Redis配置

  • 使用了Root账号权限启动Redis

所以:如何解决呢?我们可以采用如下几种方案

为了避免这样的漏洞,这里给出一些建议:

  • Redis一定要设置密码

  • 禁止线上使用下面命令:keys、flushall、flushdb、config set等命令。可以利用rename-command禁用。

  • bind:限制网卡,禁止外网网卡访问

  • 开启防火墙

  • 不要使用Root账户启动Redis

  • 尽量不是有默认的端口

5、服务器端优化-Redis内存划分和内存配置

当Redis内存不足时,可能导致Key频繁被删除、响应时间变长、QPS不稳定等问题。当内存使用率达到90%以上时就需要我们警惕,并快速定位到内存占用的原因。

有关碎片问题分析

Redis底层分配并不是这个key有多大,他就会分配多大,而是有他自己的分配策略,比如8,16,20等等,假定当前key只需要10个字节,此时分配8肯定不够,那么他就会分配16个字节,多出来的6个字节就不能被使用,这就是我们常说的 碎片问题

进程内存问题分析:

这片内存,通常我们都可以忽略不计

缓冲区内存问题分析:

一般包括客户端缓冲区、AOF缓冲区、复制缓冲区等。客户端缓冲区又包括输入缓冲区和输出缓冲区两种。这部分内存占用波动较大,所以这片内存也是我们需要重点分析的内存问题。

内存占用

说明

数据内存

是Redis最主要的部分,存储Redis的键值信息。主要问题是BigKey问题、内存碎片问题

进程内存

Redis主进程本身运⾏肯定需要占⽤内存,如代码、常量池等等;这部分内存⼤约⼏兆,在⼤多数⽣产环境中与Redis数据占⽤的内存相⽐可以忽略。

缓冲区内存

一般包括客户端缓冲区、AOF缓冲区、复制缓冲区等。客户端缓冲区又包括输入缓冲区和输出缓冲区两种。这部分内存占用波动较大,不当使用BigKey,可能导致内存溢出。

于是我们就需要通过一些命令,可以查看到Redis目前的内存分配状态:

  • info memory:查看内存分配的情况

  • memory xxx:查看key的主要占用情况

接下来我们看到了这些配置,最关键的缓存区内存如何定位和解决呢?

内存缓冲区常见的有三种:

  • 复制缓冲区:主从复制的repl_backlog_buf,如果太小可能导致频繁的全量复制,影响性能。通过replbacklog-size来设置,默认1mb

  • AOF缓冲区:AOF刷盘之前的缓存区域,AOF执行rewrite的缓冲区。无法设置容量上限

  • 客户端缓冲区:分为输入缓冲区和输出缓冲区,输入缓冲区最大1G且不能设置。输出缓冲区可以设置

以上复制缓冲区和AOF缓冲区 不会有问题,最关键就是客户端缓冲区的问题

客户端缓冲区:指的就是我们发送命令时,客户端用来缓存命令的一个缓冲区,也就是我们向redis输入数据的输入端缓冲区和redis向客户端返回数据的响应缓存区,输入缓冲区最大1G且不能设置,所以这一块我们根本不用担心,如果超过了这个空间,redis会直接断开,因为本来此时此刻就代表着redis处理不过来了,我们需要担心的就是输出端缓冲区

我们在使用redis过程中,处理大量的big value,那么会导致我们的输出结果过多,如果输出缓存区过大,会导致redis直接断开,而默认配置的情况下, 其实他是没有大小的,这就比较坑了,内存可能一下子被占满,会直接导致咱们的redis断开,所以解决方案有两个

1、设置一个大小

2、增加我们带宽的大小,避免我们出现大量数据从而直接超过了redis的承受能力

6、服务器端集群优化-集群还是主从

集群虽然具备高可用特性,能实现自动故障恢复,但是如果使用不当,也会存在一些问题:

  • 集群完整性问题

  • 集群带宽问题

  • 数据倾斜问题

  • 客户端性能问题

  • 命令的集群兼容性问题

  • lua和事务问题

问题1、在Redis的默认配置中,如果发现任意一个插槽不可用,则整个集群都会停止对外服务:

大家可以设想一下,如果有几个slot不能使用,那么此时整个集群都不能用了,我们在开发中,其实最重要的是可用性,所以需要把如下配置修改成no,即有slot不能使用时,我们的redis集群还是可以对外提供服务

问题2、集群带宽问题

集群节点之间会不断的互相Ping来确定集群中其它节点的状态。每次Ping携带的信息至少包括:

  • 插槽信息

  • 集群状态信息

集群中节点越多,集群状态信息数据量也越大,10个节点的相关信息可能达到1kb,此时每次集群互通需要的带宽会非常高,这样会导致集群中大量的带宽都会被ping信息所占用,这是一个非常可怕的问题,所以我们需要去解决这样的问题

解决途径:

  • 避免大集群,集群节点数不要太多,最好少于1000,如果业务庞大,则建立多个集群。

  • 避免在单个物理机中运行太多Redis实例

  • 配置合适的cluster-node-timeout值

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