Redis高可用

2024-01-08 17:39:14

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一.Redis高可用

Redis 持久化 :

RDB持久化:

优缺点:

AOF持久化:

优缺点:

redis优化:

redis的三大缓存问题:缓存雪崩,缓存穿透,缓存击穿

缓存雪崩:redis中大量缓存key集体过期

缓存雪崩的解决方案:

缓存穿透的解决方案:

缓存击穿的解决方案:

如何保证 MySQL 和 redis 的数据一致性?


一.Redis高可用

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 Cluster集群。

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恢复。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 :

Redis是内存数据库,数据都是存储在内存中。

Redis 提供两种方式进行持久化:

RDB持久化:

定义:定时把redis内存中的数据进行快照并压缩保存到硬盘里
手动触发(bgsave命令) ? ? 自动触发(满足save指令配置的条件,主从全量同步,执行shutdown命令时)
文件名:dump.rdb

优缺点:

RDB持久化保存的文件占用空间小,网络传输块,恢复速度也比AOF更快,性能影响比AOF更小;?实时性不如AOF,兼容性较差,持久化期间在fork子进程时会阻塞redis父进程。

AOF持久化:

定义:以追加的方式将redis写操作的命令记录到aof文件中
执行流程:命令追加(写命令追加到aof_buf缓冲区)
文件写入和同步(文件名:appendonly.aof,同步策略:appendfsync everysec|always|no)
文件重写(减少aof文件占用空间的大小和加快恢复速度,执行bgrewriteaof命令触发)

优缺点:

实时性比RDB更好,支持秒级持久化,兼容性较好
持久化保存的文件占用磁盘空间更大,恢复速度更慢,性能影响更大,AOF文件重写期间在fork子进程时会阻塞redis父进程。

redis优化:

1.设置 config set activedefrag yes 开启内存碎片自动清理,或者定时执行 memory purge 清理内存碎片
2.尽可能使用 hash 数据类型存储数据。因为 hash 类型的一个 key 可包含多个字段,该类型的数据占用空间较小
3.建议给 key 设置过期时间
4.精简 key 的键名和键值,控制 key 占用空间的大小,避免 bigkey 的产生(redis-cli --bigkeys 可用于查找bigKey)
5.修改配置 maxmemory 指定redis可占用的最大内存大小
? ?修改配置 maxmemory-policy 指定内存数据淘汰策略(key的回收策略),实现保证内存使用率不超过最大内存
? ?修改配置 maxmemory-samples 指定内存数据淘汰策略的样本数量,一般为3~7,值越大样本越精确
? ?修改配置 maxclients 指定最大客户端连接数
? ?修改配置 tcp-backlog 指定最大连接排队数
? ?修改配置 timeout 指定连接超时时间
? ?修改配置 lazyfree-lazy-expire yes ?设置惰性删除,将删除过期key的操作放在后台中去执行,避免阻塞主线程
? ?修改配置 no-appendfsync-on-rewrite yes ?设置AOF文件重写期间,AOF后台子进程不进行刷盘操作,避免AOF重写和fsync竞争磁盘IO资源,导致redis延迟增加
6.设置AOF持久化和主从复制来备份数据,采用哨兵或集群模式实现redis集群的高可用
7.建议设置 config set requirepass 或 修改配置 requirepass 来设置 redis 密码


redis的三大缓存问题:缓存雪崩,缓存穿透,缓存击穿

正常情况下,大部分的访问请求应该是先被redis响应的,在redis那里得不到响应的小部分访问请求才会去请求MySQL数据库获取数据,这样MySQL数据库的负载压力是非常小的,且可以正常工作。缓存雪崩/穿透/击穿三大问题的根本原因在于redis缓存命中率下降,大量请求会直接发送给MySQL数据库,导致MySQL数据库压力过大而崩溃。

缓存雪崩:redis中大量缓存key集体过期


缓存穿透:大量请求访问redis和MySQL都不存在的资源
缓存击穿:redis中一个热点key过期,此时又有大量用户访问这个热点key(redis-cli --hotkeys 可用于查找热Key)

缓存雪崩的解决方案:


使用随机数设置key的过期时间,防止集体过期
设置缓存标记,如果缓存过期,则自动更新缓存
数据库使用排他锁,实现加锁等待

缓存穿透的解决方案:


对空值也进行缓存
使用布隆过滤器进行判断拦截一定不存在的无效请求
使用脚本实时监控,进行黑名单限制
?

缓存击穿的解决方案:


预先对热点数据进行缓存预热
监控数据,实时调整过期时长
数据库使用排他锁,实现加锁等待


如何保证 MySQL 和 redis 的数据一致性?

读取数据时,先从redis读取数据,如果redis中没有,再从MySQL中读取,并将读取到的数据同步到redis缓存中。
更新数据时,先更新MySQL数据库,再更新redis缓存。
删除数据时,先删除redis缓存,再删除MySQL数据库。
对于一些关键数据,可以使用MySQL的触发器来实现同步更新redis缓存。也可以使用定时任务,定时自动进行缓存预热,来定期同步MySQL和redis的数据。

文章来源:https://blog.csdn.net/2302_79748698/article/details/135459762
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