Redis：Remote Dictionary Server(远程字典服务器)。是完全开源免费的，用C语言编写的，遵守BSD协议，是一个高性能的（key/value）分布式内存数据库，基于内存运行并支持持久化的NoSQL数据库，是当前最热门的 NoSQL数据库之一，也被人们称为数据结构服务器。

Redis与其他key - value缓存产品有以下三个特点： 1. Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。 2. Redis不仅仅支持简单的key - value类型的数据，同时还提供list、set、zset、hash等数据结构的存储。 3. Redis支持数据的备份，即master - slave模式的数据备份。

1.3.为什么要用Redis

高性能： 假如用户第一次访问数据库中的某些数据。这个过程会比较慢，因为是从硬盘上读取的。将该用户访问的数据存在缓存中，这样下一次再访问这些数据的时候就可以直接从缓存中获取了。操作缓存就是直接操作内存，所以速度相当快。如果数据库中的对应数据改变的之后，同步改变缓存中相应的数据即可！ 高并发： 直接操作缓存能够承受的请求是远远大于直接访问数据库的，所以我们可以考虑把数据库中的部分数据转移到缓存中去，这样用户的一部分请求会直接到缓存这里而不用经过数据库。

1.4.Redis与memcached的区别

2.Redis安装

2.1.yum安装

yum install epel-release --下载fedora的epel仓库 yum install redis -- 安装redis数据库

2.2.源码安装

首先需要安装tcl8.5版本以上，以解决 make test报错问题

TCL8.6安装

wget http://downloads.sourceforge.net/tcl/tcl8.6.1-src.tar.gz

tar xzvf tcl8.6.1-src.tar.gz -C /usr/local/

cd /usr/local/tcl8.6.1/unix/

./configure

make

make install

安装完成后，再安装redis

安装源码编译支持库：yum install gcc gcc-c++
下载包：wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.3.tar.gz

解压包：tar xzf redis-6.2.3.tar.gz

进入redis目录：cd redis-6.2.3

编译安装：make

编译测试：make test

编译安装历史清除：make distclean

3.Redis启动和停止

3.1.Redis的启动和关闭

不指定配置文件启动

src/redis-server

会产生启动警告：

解决办法如下：

echo 1024 > /proc/sys/net/core/somaxconn

在/etc/sysctl.conf 下添加如下内容：

net.ipv4.ip_forward = 1
vm.overcommit_memory=1

指定配置文件启动

src/redis-server redis.conf

前端启动后，终端页面会进入redis控制台，无法进行其他操作，可以在redis.conf文件中修改为后台启动。

将文件中的daemonize no 修改为yes即可

daemonize yes

前台启动的关闭操作

强制关闭：Ctrl+c

kill -9 进程

正常关闭：src/redis-cli shutdown

•强制关闭只需在Redis控制台直接执行即可（redis可能会丢失部分数据）。

•正常关闭需要另开一个终端窗口才可执行（redis不会丢失数据，推荐使用）。

一旦前端启动的关闭命令执行，则redis控制台关闭，redis服务也会停掉。

3.2.redis基础知识

1、单进程：单进程模型来处理客户端的请求。对读写等事件的相应。是通过epoll函数的包装来做到的。Redis的实际处理速度完全依靠主进程的执行效率。Epoll是linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的epoll，是 linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本，它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的下同CPU利用率。

2、默认16个库，类似数组下标从零开始，初始默认使用零号库。

3、select 命令切换数据库。

4、dbsize 查看当前数据库keys的数量

5、flushdb 清空当前数据库

6、flushall 清空全部数据库内容

7、redis索引都是从0开始的

4.Redis架构缓存实验

4.1.架构缓存准备

IP地址	环境
192.168.75.142	MySQL
192.168.75.144	Web服务器
192.168.75.145	redis

关闭防火墙：

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

sed -i ‘s/enforcing/disabled/’/etc/selinux/config

setenforce 0

同步时间：

yum -y install ntp ntpdate

ntpdate cn.pool.ntp.org

hwclock --systohc

4.2.web服务器准备

1.PHP安装

yum install php php-fpm php-cli php-common php-gd php-mbstring php-mysql php-pdo php-devel phpxmlrpc php-xml php-bcmath php-dba php-enchant

2.安装php的redis扩展

wget http://pecl.php.net/get/redis-2.2.7.tgz

tar -zxvf redis-2.2.7.tgz

cd redis-2.2.7/

phpize

./configure

make && make install

编译完成后，可以看到安装目录下的文件

在文件/etc/php.ini 末尾添加内容

重启Web服务器的httpd服务

systemctl restart httpd

在httpd发布目录下编辑php页面

查看phpinfo是否显示成功：

安装redis

wget -c -t 0 http://download.redis.io/releases/redis-2.8.19.tar.gz

tar xvf redis-2.8.19.tar.gz

#安装很简单、直接make就可以了

cd redis-2.8.19

make

安装完毕后，如下图所示：

修改文件 redis.conf 中的daemonize no 改为yes。让redis变为后台启动。

启动redis（redis服务器）

src/redis-server redis.conf

编写php测试代码（web服务器）

vim redis.php


  
   
    
     
    
    
     
      <?php
     
    
   
    
     
    
    
     
      $redis=
      new 
      Redis();
     
    
   
    
     
    
    
     
      $redis->
      connect(
      '192.168.75.143',
      6379) 
      or 
      die (
      "could net connect redis server");
     
    
   
    
     
    
    
     
      //此处修改自己的redis服务器地址，确保已经启动
     
    
   
    
     
    
    
     
      # $query = "select * from test limit 9";
     
    
   
    
     
    
    
     
      $query = 
      "select * from dog1";
     
    
   
    
     
    
    
     
      for (
      $key = 
      0; 
      $key < 
      10; 
      $key++)
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
     
      if (!
      $redis->
      get(
      $key))
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
     
      $connect = 
      mysql_connect(
      '192.168.75.142',
      'redis',
      'Nebula@123');
     
    
   
    
     
    
    
     
      mysql_select_db(mytest);
     
    
   
    
     
    
    
      
     
    
   
    
     
    
    
     
      mysql_query(
      "SET CHARACTER SET UTF8");
     
    
   
    
     
    
    
     
      mysql_query(
      "SET CHARACTER_SET_RESULTS=UTF8");
     
    
   
    
     
    
    
     
      mysql_query(
      "SET NAMES ‘GBK'");
     
    
   
    
     
    
    
     
      mysql_query(
      "SET NAMES ‘UTF8′");
     
    
   
    
     
    
    
      
     
    
   
    
     
    
    
     
      $result = 
      mysql_query(
      $query);
     
    
   
    
     
    
    
     
      $arr = [];
     
    
   
    
     
    
    
     
      while (
      $row = 
      mysql_fetch_assoc(
      $result))
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
     
      $redis->
      setex(
      $row[
      'id'],
      1,
      $row[
      'name']);
     
    
   
    
     
    
    
     
      $arr[] = 
      $row;
     
    
   
    
     
    
    
     
      }
     
    
   
    
     
    
    
     
      $myserver = 
      'mysql';
     
    
   
    
     
    
    
     
      $data = 
      $arr;
     
    
   
    
     
    
    
     
      break;}
     
    
   
    
     
    
    
     
      else
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
     
      $myserver = 
      "redis";
     
    
   
    
     
    
    
     
      $data[
      $key] = 
      $redis->
      get(
      $key);
     
    
   
    
     
    
    
     
      }
     
    
   
    
     
    
    
     
      }
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      $myserver;
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "<br>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      for (
      $key = 
      0; 
      $key < 
      10; 
      $key++)
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "number is <b><font color=#FF0000>$key</font></b>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "<br>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      if (
      $myserver == 
      "mysql") {
     
    
   
    
     
    
    
     
      $arr2 = 
      array_map(
      'end',
      $data);
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "name is <b><font color=#FF0000>$arr2[$key]</font></b>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "<br>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      }
     
    
   
    
     
    
    
     
      else{
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "name is <b><font color=#FF0000>$data[$key]</font></b>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      echo 
      "<br>";
     
    
   
    
     
    
    
     
      }
     
    
   
    
     
    
    
     
      }

第一次测验，redis中没有对应的keys：

当再次访问时，redis中已经存在数据

5.Redis高可用概述

在Web服务器中，高可用是指服务器可以正常访问的时间。

在Redis服务器中，除了需要保证正常服务，还需要考虑数据容量的扩展、数据安全不丢失等等。

Redis技术中，实现高可用主要包括：持久化、复制、哨兵和集群。

        1.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。

        2.复制：复制是高可用Redis的基础，哨兵和集群都是在复制基础上实现高可用的。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。

        3.哨兵：在复制的基础上，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。

        4.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。

6.Redis主从复制

6.1.主从复制原理

Slave启动成功后，向Master发送一个sync命令。

Master收到后启动存盘进程，并且获取所有的修改数据的命令，在后台执行完毕后，Master将整个数据传送给slave，这样就完成了一次完全同步。

全量复制和增量复制：

全量复制：slave接收到数据后，将其存入到内存

增量复制：master将新获取到的数据再一次传递给slave，完成同步。

6.2.主从复制实战

基础配置：

准备三台服务器，注意关闭防火墙、selinux、iptables、时间同步。这些在之前4.1有写到。

IP地址	环境
192.168.75.142	从服务器
192.168.75.143	从服务器
192.168.75.145	主服务器

搭建步骤：

1.安装redis.

分别给三台服务器安装Redis

2.配置主服务器。

1、进入主服务器，打开redis配置文件，修改protected yes为no，即关闭保护模式让其他主机也能连接

2、将bind 127.0.0.1这行注释或者指定ip。（本例是注释，即所有ip都能连接）

3、开启守护进程

daemonize yes

4.设置访问密码（下图）（由于redis性能非常高，撞库风险极大，建议线上把密码设置非常复杂，最好能在第2步中指定 ip）。

3.从服务器的配置

从服务器的配置1-4步与主服务器相同。

5.配置所属服务器的IP和端口

6.配置所属主服务器的密码

测试

1.启动主服务器和从服务器的redis

src/redis-server redis.conf

2.进入主服务器（192.168.75.145）

因为在文件中设置了密码，需要登录。

用set命令设置一个值

3.进入从服务器查看

使用get获取name的值

可以看到，从服务器获取到了name的值。代表测试成功。

但是如果想在从服务器上设置值，是会报错的。

7.Redis哨兵模式

7.1.哨兵模式的定义

Sentinel(哨兵)是用于监控redis集群中Master状态的工具，是Redis 的高可用性解决方案，sentinel哨兵模式已经被集成在redis2.4之后的版本中。sentinel系统可以监视一个或者多个redis master服务，以及这些master服务的所有slave；当某个master服务下线时，自动将该master下的slave升级为master服务替代已下线的master服务继续处理请求。

7.2.哨兵模式的作用

监控：sentinel会不断检查主服务器和从服务器是否运行正常

提醒：当被监控的某个redis服务器出现故障时，sentinel可以通过API向管理员或其他应用程序发送通知。

自动故障转移：当一个主服务器不能正常工作时， Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作，它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器，并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器；当客户端试图连接失效的主服务器时，集群也会向客户端返回新主服务器的地址，使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

7.3.哨兵模式工作原理

哨兵的作用：

•通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。

•当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。

当各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式。

故障切换原理：（重点）

假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果，系统并不会马上进行failover过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象称为 主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，那么哨兵之间就会进行一次投票，投票的结果由一个哨兵发起，进行failover操作。切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机，这个过程称为 客观下线。

哨兵的工作方式：（重点）

        1)每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个PING命令
        2)如果一个实例(instance) 距离最后一次有效回复PING命令的时间超过own-after-milliseconds 选项所指定的值，则这个实例会被Sentinel标记为主观下线
        3)如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态
        4)当有足够数量的Sentinel(大于等于配置文件指定的值)在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态，则Master会被标记为客观下线
        5)在一般情况下，每个Sentinel 会以每10秒一次的频率向它已知的所有Master，Slave发送INFO命令
        6)当Master被Sentinel标记为客观下线时，Sentinel 向下的 Master 的所有Slave发送INFO命令的频率会从10秒一次改为每秒一次。
        7)若没有足够数量的Sentinel同意Master已经下线，Master的客观下线状态就会被移除。若Master重新向Sentinel的PING命令返回有效回复，Master的主观下线状态就会被移除。