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Redis 性能管理

一、Redis 性能管理

#查看Redis内存使用
172.168.1.11:6379> info memory

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。

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