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Redis日常运维

🕗 发布于 2024-10-15 13:55 redis  运维  数据库  

作为一名资深运维工程师，了解 Redis 的不同架构模式及其优缺点是非常重要的。此外，监控 Redis 的关键指标也是确保其稳定运行的关键。以下是对这些问题的详细解答。

Redis有几种架构模式及优缺点，关心的监控指标

Redis 架构模式

Redis 主要有以下几种架构模式：

  1. 单实例模式（Standalone）
  2. 主从复制模式（Master-Slave Replication）
  3. 哨兵模式（Sentinel）
  4. 集群模式（Cluster）
1. 单实例模式（Standalone）

优点：

  • 简单易用，部署和维护成本低。
  • 性能高，单实例可以充分利用单台服务器的资源。

缺点：

  • 单点故障，如果单个实例宕机，整个服务将不可用。
  • 扩展性差，无法通过水平扩展来增加容量。
2. 主从复制模式（Master-Slave Replication）

优点：

  • 提供数据冗余，提高系统的可用性。
  • 可以通过读写分离来提高读取性能。
  • 简单的备份和恢复机制。

缺点：

  • 写操作仍然集中在主节点上，主节点成为瓶颈。
  • 从节点的数据同步有一定的延迟。
  • 如果主节点宕机，需要手动或自动切换到从节点，存在一定的切换时间。
3. 哨兵模式（Sentinel）

优点：

  • 自动化的故障检测和故障转移。
  • 高可用性，当主节点宕机时，哨兵会自动选择一个从节点作为新的主节点。
  • 监控和通知功能，可以配置在发生故障时发送通知。

缺点：

  • 配置相对复杂，需要额外的哨兵节点。
  • 故障转移过程中可能会有短暂的服务中断。
  • 仍然存在单点故障的风险，如果所有哨兵节点都宕机，则无法进行故障转移。
4. 集群模式（Cluster）

优点：

  • 水平扩展，可以通过添加更多的节点来增加容量。
  • 自动分片，数据分布在多个节点上，提高了整体的吞吐量。
  • 高可用性，每个分片都有多个副本，提供了数据冗余和故障转移能力。

缺点：

  • 配置和管理复杂，需要更多的运维工作。
  • 一些命令不支持集群模式，需要使用特定的集群命令。
  • 数据迁移和重新平衡可能会影响性能。

运维关心的监控指标

运维人员通常关心以下 Redis 的监控指标：

  1. 内存使用情况：

    • used_memory：当前使用的内存量。
    • used_memory_rss：操作系统分配给 Redis 的内存量。
    • mem_fragmentation_ratio：内存碎片率，用于评估内存使用效率。

  2. CPU 使用情况：

    • used_cpu_sys：系统 CPU 使用时间。
    • used_cpu_user：用户 CPU 使用时间。
    • used_cpu_sys_children 和 used_cpu_user_children：后台进程的 CPU 使用时间。

  3. 连接数：

    • connected_clients：当前连接的客户端数量。
    • blocked_clients：阻塞的客户端数量。

  4. 网络流量：

    • instantaneous_ops_per_sec：每秒执行的命令数。
    • instantaneous_input_kbps 和 instantaneous_output_kbps：每秒输入和输出的网络流量（KB/秒）。

  5. 持久化状态：

    • rdb_last_save_time 和 rdb_changes_since_last_save：RDB 文件上次保存的时间和自上次保存以来的变化次数。
    • aof_enabled 和 aof_current_size：AOF 是否启用以及当前 AOF 文件的大小。

  6. 键空间统计：

    • db0:keys=100,expires=20：数据库 0 中的 key 数量和过期 key 的数量。

  7. 命中率：

    • keyspace_hits 和 keyspace_misses：键空间命中和未命中的次数。
    • hit_rate：计算公式为 keyspace_hits / (keyspace_hits + keyspace_misses)。

  8. 复制状态：

    • master_link_status：主从复制的状态。
    • slave_repl_offset 和 master_repl_offset：从节点和主节点的复制偏移量。

  9. 慢查询：

    • slowlog_len：慢查询日志的长度。
    • slowlog_get：获取慢查询日志。

最佳获取方式

  1. 使用 Redis 自带的 INFO 命令：

    • INFO all：获取所有信息。
    • INFO memory：获取内存相关的信息。
    • INFO clients：获取客户端相关的信息。
    • INFO server：获取服务器相关的信息。
    • INFO stats：获取统计信息。
    • INFO replication：获取复制相关的信息。
    • INFO cpu：获取 CPU 使用情况。
    • INFO persistence：获取持久化相关的信息。
    • INFO cluster：获取集群相关的信息。

  2. 使用监控工具：

    • Prometheus + Grafana：通过 Prometheus 收集 Redis 指标，并使用 Grafana 进行可视化展示。
    • Redis Exporter：专门为 Prometheus 设计的 Redis 导出器，可以方便地收集 Redis 指标。
    • Telegraf + InfluxDB + Grafana：Telegraf 用于收集 Redis 指标，InfluxDB 用于存储数据，Grafana 用于可视化展示。

  3. 使用 Redis 自带的监控工具：

    • MONITOR：实时监控 Redis 服务器接收到的所有命令。注意，这个命令对性能影响较大，建议在测试环境中使用。
    • SLOWLOG：记录执行时间超过指定阈值的命令，可以帮助识别慢查询。

使用 Redis 命令行获取监控指标

以下是一些常用的 Redis 命令行命令，用于获取上述提到的监控指标：

  1. 内存使用情况：

    redis-cli info memory

  2. CPU 使用情况：

    redis-cli info cpu

  3. 连接数：

    redis-cli info clients

  4. 网络流量：

    redis-cli info stats

  5. 持久化状态：

    redis-cli info persistence

  6. 键空间统计：

    redis-cli info keyspace

  7. 命中率：

    redis-cli info stats | grep "keyspace"

  8. 复制状态：

    redis-cli info replication

  9. 慢查询：

    redis-cli slowlog get

通过这些命令，你可以获取到 Redis 的各种监控指标，并根据这些指标进行性能调优和故障排查。

Redis日常运维常用命令、工具

常用的 Redis 命令

  1. 基本信息

    • INFO [section]：获取 Redis 服务器的各种信息，如内存使用情况、客户端连接数、持久化状态等。
      redis-cli INFO
redis-cli INFO memory

  2. 键空间操作

    • KEYS pattern：查找所有匹配给定模式的键。
      redis-cli KEYS "user:*"
    • SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]：增量迭代键空间。
      redis-cli SCAN 0 MATCH user:* COUNT 10

  3. 数据操作

    • GET key 和 SET key value：获取和设置键值对。
      redis-cli SET mykey "Hello, Redis!"
redis-cli GET mykey
    • DEL key [key ...]：删除一个或多个键。
      redis-cli DEL mykey

  4. 持久化

    • SAVE 和 BGSAVE：手动触发 RDB 持久化。
      redis-cli SAVE
redis-cli BGSAVE
    • LASTSAVE：返回最近一次成功执行保存操作的时间戳。
      redis-cli LASTSAVE

  5. 复制

    • ROLE：返回当前实例的角色（主节点、从节点或哨兵）。
      redis-cli ROLE
    • SLAVEOF host port：将当前实例配置为指定主机的从节点。
      redis-cli SLAVEOF 192.168.1.100 6379

  6. 集群

    • CLUSTER INFO：获取集群的信息。
      redis-cli CLUSTER INFO
    • CLUSTER NODES：获取集群中所有节点的信息。
      redis-cli CLUSTER NODES

  7. 慢查询日志

    • SLOWLOG GET：获取慢查询日志。
      redis-cli SLOWLOG GET
    • SLOWLOG RESET：重置慢查询日志。
      redis-cli SLOWLOG RESET

  8. 客户端管理

    • CLIENT LIST：列出所有连接的客户端。
      redis-cli CLIENT LIST
    • CLIENT KILL ip:port：关闭指定 IP 和端口的客户端连接。
      redis-cli CLIENT KILL 192.168.1.100:55555

常用的 Redis 工具

  1. Redis CLI (redis-cli)

    • Redis 官方提供的命令行工具，用于与 Redis 服务器进行交互。
    • 可以执行各种 Redis 命令，并支持脚本和管道操作。

  2. Redis Sentinel (sentinel)

    • 用于高可用性和自动故障转移的工具。
    • 监控主节点和从节点的状态，当主节点发生故障时自动进行故障转移。

  3. Redis Cluster (cluster)

    • 用于水平扩展 Redis 的工具。
    • 自动分片和负载均衡，提高系统的吞吐量和容量。

  4. Redis Exporter (Prometheus Redis Exporter)

    • 用于 Prometheus 的 Redis 导出器，可以收集 Redis 的指标并将其暴露给 Prometheus。
    • 便于在 Grafana 中进行可视化监控。

  5. RedisInsight

    • 由 Redis Labs 提供的图形化管理工具。
    • 支持 Redis 的各种功能，包括监控、数据查看、性能分析等。

  6. Redis Desktop Manager

    • 第三方的图形化管理工具。
    • 提供直观的界面来管理和监控 Redis 实例。

  7. Medis

    • 另一个第三方的图形化管理工具。
    • 界面简洁，易于使用，支持多种操作系统。

  8. RDM (Redis Desktop Manager)

    • 一个开源的 Redis 图形化管理工具。
    • 提供了丰富的功能，包括数据查看、编辑、导入导出等。

在日常运维中，熟练掌握这些命令和工具是非常重要的。通过这些工具，你可以有效地监控 Redis 的运行状态，及时发现和解决问题，确保 Redis 服务的稳定性和高性能

命令行通过redis-cli连接数据库，执行CLIENT LIST返回结果解析

**CLIENT LIST 命令返回的每一行都包含了一个连接到 Redis 服务器的客户端的信息。每行信息由多个字段组成，每个字段提供了关于该客户端的不同细节。下面是对你提供的 CLIENT LIST 返回结果的解析：

id=88 addr=fd40:5d1f:3c:b803:6c3c:100:adc:7:3894 fd=95 name= age=51110 idle=51110 flags=P db=0 sub=1 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 argv-mem=0 obl=0 oll=0 omem=0 tot-mem=20504 ow=0 owmem=0 events=r cmd=subscribe user=default lib-name= lib-ver= numops=3**

字段解析

  • id=88:

    • 客户端的唯一标识符。在这个例子中，客户端 ID 是 88。

  • addr=fd40:5d1f:3c:b803:6c3c💯adc:7:3894:

    • 客户端的 IP 地址和端口号。这里显示的是一个 IPv6 地址 fd40:5d1f:3c:b803:6c3c:100:adc:7 和端口号 3894。

  • fd=95:

    • 文件描述符（File Descriptor）。这是操作系统用于管理网络连接的内部标识符。

  • name=:

    • 客户端名称。这个字段是空的，表示客户端没有设置名称。

  • age=51110:

    • 客户端连接的持续时间（以秒为单位）。这个客户端已经连接了 51110 秒（大约 14.2 小时）。

  • idle=51110:

    • 客户端空闲的时间（以秒为单位）。这个客户端已经空闲了 51110 秒（大约 14.2 小时），表示自从上次发送命令以来已经过去了这么长时间。

  • flags=P:

    • 客户端标志。这里的 P 表示这是一个主从复制中的主节点（Master）。其他可能的标志包括：
      • N：普通客户端。
      • M：监控模式（MONITOR）。
      • S：从节点（Slave）。
      • O：离线模式（Offline）。
      • L：正在等待阻塞命令（如 BLPOP）。
      • R：正在读取数据。
      • W：正在写入数据。
      • u：未认证（Unauthenticated）。
      • x：即将关闭连接。
      • b：后台任务。
      • m：多路复用（Multiplexing）。
      • t：跟踪模式（Tracing）。
      • s：订阅模式（Subscribed）。
      • l：正在加载数据。
      • d：脏数据（Dirty）。
      • a：已认证（Authenticated）。
      • r：正在读取查询缓冲区。
      • w：正在写入查询缓冲区。
      • k：被踢出（Kicked）。
      • A：异步客户端。
      • f：快速通道（Fast channel）。
      • D：断开连接（Disconnected）。

  • db=0:

    • 客户端当前选择的数据库编号。这里是 0 号数据库。

  • sub=1:

    • 客户端订阅的频道数量。这个客户端订阅了 1 个频道。

  • psub=0:

    • 客户端订阅的模式匹配的数量。这个客户端没有订阅任何模式匹配。

  • multi=-1:

    • 客户端是否处于事务状态。-1 表示不在事务中。

  • qbuf=0:

    • 查询缓冲区中的字节数。这里是 0，表示没有待处理的数据。

  • qbuf-free=0:

    • 查询缓冲区剩余的可用空间。这里是 0，表示缓冲区已满或未使用。

  • argv-mem=0:

    • 最近一次命令参数占用的内存大小。这里是 0，表示最近一次命令没有使用额外的内存。

  • obl=0:

    • 输出缓冲区列表中的字节数。这里是 0，表示没有待发送的数据。

  • oll=0:

    • 输出列表长度。这里是 0，表示没有待发送的数据项。

  • omem=0:

    • 输出缓冲区占用的内存大小。这里是 0，表示没有待发送的数据。

  • tot-mem=20504:

    • 客户端总内存占用量。这里是 20504 字节。

  • ow=0:

    • 输出缓冲区的写入次数。这里是 0，表示没有写入操作。

  • owmem=0:

    • 输出缓冲区写入操作占用的内存。这里是 0，表示没有写入操作。

  • events=r:

    • 事件类型。r 表示可读事件（Read event）。

  • cmd=subscribe:

    • 客户端执行的最后一个命令。这里是 SUBSCRIBE，表示客户端订阅了一个频道。

  • user=default:

    • 连接的用户。这里是 default 用户。

  • lib-name=:

    • 客户端库的名称。这个字段是空的，表示客户端没有提供库的名称。

  • lib-ver=:

    • 客户端库的版本。这个字段是空的，表示客户端没有提供库的版本。

  • numops=3:

    • 客户端执行的命令总数。这个客户端总共执行了 3 个命令。

通过这些字段，你可以了解客户端的详细信息，包括它的 IP 地址、连接时间、空闲时间、订阅状态、内存使用情况等。这对于监控和调试 Redis 服务器是非常有用的。

info 和 CLUSTER INFO 解析

INFO 和 CLUSTER INFO 是 Redis 中非常有用的命令，用于获取关于 Redis 服务器和集群的详细信息。下面是对这两个命令返回的信息的详细解析。

INFO 命令

INFO 命令提供了关于 Redis 服务器的各种统计信息和配置参数。你可以通过指定不同的部分来获取特定的信息，例如 INFO all 获取所有信息，或者 INFO memory 获取内存相关信息。

示例输出
# Server
redis_version:6.2.6
redis_git_sha1:00000000
redis_git_dirty:0
redis_build_id:7a4e8c9f5b3d67d4
redis_mode:standalone
os:Linux 5.4.0-104-generic x86_64
arch_bits:64
multiplexing_api:epoll
atomicvar_api:atomic-builtin
gcc_version:9.3.0
process_id:12345
run_id:9a5e7c1b5c5e4b5c5e5c5e5c5e5c5e5c5e5c5e5c
tcp_port:6379
uptime_in_seconds:123456
uptime_in_days:1
hz:10
configured_hz:10
lru_clock:12345678
executable:/usr/local/bin/redis-server
config_file:/etc/redis/redis.conf

# Clients
connected_clients:10
client_recent_max_input_buffer:2
client_recent_max_output_buffer:0
blocked_clients:0
tracking_clients:0
clients_in_timeout_table:0

# Memory
used_memory:123456789
used_memory_human:117.75M
used_memory_rss:123456789
used_memory_rss_human:117.75M
used_memory_peak:123456789
used_memory_peak_human:117.75M
used_memory_overhead:123456789
used_memory_startup:123456789
used_memory_dataset:123456789
used_memory_dataset_perc:100.00%
total_system_memory:8388608000
total_system_memory_human:7.81G
used_memory_lua:37888
used_memory_lua_human:37.00K
maxmemory:0
maxmemory_human:0B
maxmemory_policy:noeviction
mem_fragmentation_ratio:1.00
mem_allocator:jemalloc-5.2.1

# Persistence
rdb_changes_since_last_save:123456
rdb_bgsave_in_progress:0
rdb_last_save_time:1633072800
rdb_last_bgsave_status:ok
rdb_last_bgsave_time_sec:1
rdb_current_bgsave_time_sec:-1
aof_enabled:0
aof_rewrite_in_progress:0
aof_rewrite_scheduled:0
aof_last_rewrite_time_sec:-1
aof_current_rewrite_time_sec:-1
aof_last_bgrewrite_status:ok
aof_last_write_status:ok
aof_last_write_latency_us:0
aof_current_size:0
aof_base_size:0
aof_pending_rewrite:0
aof_buffer_length:0
aof_rewrite_buffer_length:0
aof_pending_bio_fsync:0
aof_delayed_fsync:0

# Stats
total_connections_received:123456
total_commands_processed:123456789
instantaneous_ops_per_sec:123
total_net_input_bytes:123456789
total_net_output_bytes:123456789
instantaneous_input_kbps:123.45
instantaneous_output_kbps:123.45
rejected_connections:0
sync_full:0
sync_partial_ok:0
sync_partial_err:0
expired_keys:12345
evicted_keys:0
keyspace_hits:123456789
keyspace_misses:0
pubsub_channels:0
pubsub_patterns:0
latest_fork_usec:0
migrate_cached_sockets:0

# Replication
role:master
connected_slaves:0
master_replid:9a5e7c1b5c5e4b5c5e5c5e5c5e5c5e5c5e5c5e5c
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:123456789
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:123456789
详细解析
  • Server：包含 Redis 服务器的基本信息，如版本、运行模式（单实例或集群）、操作系统、进程 ID 等。
  • Clients：显示当前连接的客户端数量、阻塞的客户端数量等。
  • Memory：提供内存使用情况，包括已用内存、RSS 内存、峰值内存等。
  • Persistence：显示持久化相关的状态，如 RDB 和 AOF 的状态和时间。
  • Stats：统计信息，如处理的总命令数、每秒操作数、网络输入输出速率等。
  • Replication：复制相关的信息，如主从角色、从节点数量、复制偏移量等。

CLUSTER INFO 命令

CLUSTER INFO 命令提供了关于 Redis 集群的状态信息。这个命令在集群模式下特别有用，可以用来检查集群的整体健康状况。

示例输出
cluster_state:ok
cluster_slots_assigned:16384
cluster_slots_ok:16384
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:3
cluster_size:3
cluster_current_epoch:6
cluster_my_epoch:1
cluster_stats_messages_sent:12345
cluster_stats_messages_received:12345
详细解析
  • cluster_state：集群的状态，可能的值有 ok（正常）, fail（故障）。
  • cluster_slots_assigned：分配给节点的槽位总数（Redis 集群默认有 16384 个槽位）。
  • cluster_slots_ok：状态正常的槽位数量。
  • cluster_slots_pfail：疑似失败的槽位数量。
  • cluster_slots_fail：确认失败的槽位数量。
  • cluster_known_nodes：已知的节点数量。
  • cluster_size：当前集群中的节点数量。
  • cluster_current_epoch：当前的纪元号（epoch），每个配置变更都会增加这个值。
  • cluster_my_epoch：当前节点的纪元号。
  • cluster_stats_messages_sent 和 cluster_stats_messages_received：发送和接收的消息数量，用于集群内部通信。

INFO 和 CLUSTER INFO 命令是 Redis 运维中非常重要的工具，可以帮助你了解 Redis 服务器和集群的运行状态。通过这些信息，你可以监控性能、诊断问题并进行必要的调整。


原文地址：https://blog.csdn.net/happy_king_zi/article/details/142920704

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