Redis 性能管理

一、Redis 性能管理

#查看Redis内存使用
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1. 内存碎片率

• 操作系统分配的内存值 used_memory_rss 除以 Redis 使用的内存总量值 used_memory 计算得出。
• 内存值 used_memory_rss 表示该进程所占物理内存的大小，即为操作系统分配给 Redis 实例的内存大小。
• 除了用户定义的数据和内部开销以外，used_memory_rss 指标还包含了内存碎片的开销， 内存碎片是由操作系统低效的分配/回收物理内存导致的（不连续的物理内存分配）。

举例来说：Redis 需要分配连续内存块来存储 1G 的数据集。如果物理内存上没有超过 1G 的连续内存块， 那操作系统就不得不使用多个不连续的小内存块来分配并存储这 1G 数据，该操作就会导致内存碎片的产生。

跟踪内存碎片率对理解Redis实例的资源性能是非常重要的：

• 内存碎片率稍大于1是合理的，这个值表示内存碎片率比较低，也说明 Redis 没有发生内存交换。
• 内存碎片率超过1.5，说明Redis消耗了实际需要物理内存的150%，其中50%是内存碎片率。需要在redis-cli工具上输入shutdown save 命令，让 Redis 数据库执行保存操作并关闭 Redis 服务，再重启服务器。
• 内存碎片率低于1的，说明Redis内存分配超出了物理内存，操作系统正在进行内存交换。需要增加可用物理内存或减少 Redis 内存占用。

2. 内存使用率

redis实例的内存使用率超过可用最大内存，操作系统将开始进行内存与swap空间交换。

避免内存交换发生的方法：

• 针对缓存数据大小选择安装 Redis 实例
• 尽可能的使用Hash数据结构存储
• 设置key的过期时间

3. 内回收key

• 内存清理策略，保证合理分配redis有限的内存资源。
• 当达到设置的最大阀值时，需选择一种key的回收策略，默认情况下回收策略是禁止删除。

配置文件中修改 maxmemory-policy 属性值：

vim /etc/redis/6379.conf
--598--
maxmemory-policy noenviction
●volatile-lru：使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据(移除最近最少使用的key，针对设置了TTL的key)
●volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰（移除最近过期的key）
●volatile-random：从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰（在设置了TTL的key里随机移除）
●allkeys-lru：使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据（移除最少使用的key，针对所有的key）
●allkeys-random：从数据集合中任意选择数据淘汰（随机移除key）
●noenviction：禁止淘汰数据（不删除直到写满时报错）

二、 缓存的穿透、击穿、雪崩

1. 穿透：

原因：

• 缓存穿透指的是恶意或者不存在的查询请求不命中缓存，导致请求直接访问数据库，增加数据库负担。

解决方法：

可以采用以下方法来解决缓存穿透问题：

• 在查询结果为空时，仍将空对象缓存起来（缓存空对象）。
• 使用布隆过滤器等技术过滤掉无效的请求。
• 对于热点数据可以设置永不过期，避免频繁查询。

2. 击穿：

原因：

• 缓存击穿指的是某个热点数据突然过期或者被大量请求同时查询，导致请求直接访问数据库。

解决方法：

可以采用以下方法来解决缓存击穿问题：

• 在缓存失效时，使用互斥锁或者分布式锁控制并发访问，只允许一个请求去查询数据库，其他请求等待结果。
• 设置热点数据永不过期，或者采用异步更新缓存的方式。

3. 雪崩：

原因：

• 缓存雪崩指的是大规模缓存集中在某个时间段失效，导致大量请求直接访问数据库，造成数据库负载剧增。

解决方法：

可以采用以下方法来防止缓存雪崩问题：

• 设置不同的过期时间，避免大量缓存同时失效。
• 使用多级缓存架构，保证即使某一级缓存失效，下一级缓存仍可提供服务。
• 使用缓存预热，提前加载热点数据到缓存中。