这几年的线上业务表明,redis这个内存数据库,它的高性能、稳定性都是不用怀疑的,但我们塞进redis的数据过多,内存过大,那如果出问题,那它可能会带给我们的就是灾难性(我想很多公司都遇到过) 这里列举一下,我们遇到的一些问题:
1 主库宕机
先来看一下主库宕机容灾过程:如下图
在主库宕机的时候,我们最常见的容灾策略为“切主”。具体为从该集群剩余从库中选出一个从库并将其升级为主库,该从库升级为主库后再将剩余从库挂载至其下成为其从库,最终恢复整个主从集群结构。
以上是一个完整的容灾过程,而代价***的过程为从库的重新挂载,而非主库的切换。
这是因为redis无法像mysql、mongodb那样基于同步的点位在主库发生变化后从新的主库继续同步数据。 在redis集群中一旦从库换主,redis的做法是将更换主库的从库清空然后从新主库完整同步一份数据再进行续传。
整个从库重做流程是这样的:
很明显,在这个过程中redis的内存体积越大以上每一个步骤的时间都会被拉长,实际测试的数据如下(我们自认我们的机器性能比较好):
可以看到,当数据达到20G的时候,一个从库的恢复时间已经被拉长到了将近20分钟,如果有10个从库那么如果依次恢复则共需200分钟,而如果此时该从库承担着大量的读取请求你能够忍受这么长的恢复时间吗?
看到这里你肯定会问:为什么不能同时重做所有从库?这是因为所有从库如果同时向主库请求rdb文件那么主库的网卡则立即跑满从而进入一个无法正常提供服务的状态,此时主库又死了,简直是雪上加霜。
当然,我们可以批量恢复从库,例如两两一组,那么全部从库的恢复时间也仅仅从200分钟降低到了100分钟,这不是五十步笑百步吗?
另一个重要问题在于第四点中的标红位置,续传可以理解为一个简化的mongodb的oplog,它是一个体积固定的内存空间,我们称之为“同步缓冲区”。
redis主库的写入操作都会在该区域存放一份然后发送给从库,而如果在上文中1,2,3步耗时太久那么很可能这个同步缓冲区就被重写,此时从库无法找到对应的续传位置它会怎么办?答案是重做1,2,3步!
但因为我们无法解决1,2,3步的耗时因此该从库会永远的进入恶性循环:不停的向主库请求完整数据,结果对主库的网卡造成严重影响。
2 扩容问题
很多时候会出现流量的突发性增长,通常在找到原因之前我们的应急做法就是扩容了。
而根据场景一中的表格,一个20G的redis扩容一个从库需要将近20分钟,在这个紧急的时刻20分钟业务能够容忍吗?可能还没扩好就死翘翘了。
3 网络不好导致从库重做最终引发雪崩
该场景的***问题是主库与从库的同步中断,而此时很可能从库仍然在接受写入请求,那么一旦中断时间过长同步缓冲区就很可能被复写。此时从库上一次的同步位置已丢失,在网络恢复后虽然主库没有发生变化但由于从库的同步位置丢失了从库必须进行重做,也就是问题一中的1,2,3,4步。如果此时主库内存体积过大那么从库重做速度就会很慢,而发送到从库的读请求就会受到严重影响,同时由于传输的rdb文件的体积过大,主库的网卡在相当长的一段时间内都会受到严重影响。
4 内存越大,触发持久化的操作阻塞主线程的时间越长
Redis是单线程的内存数据库,在redis需要执行耗时的操作时,会fork一个新进程来做,比如bgsave,bgrewriteaof。 Fork新进程时,虽然可共享的数据内容不需要复制,但会复制之前进程空间的内存页表,这个复制是主线程来做的,会阻塞所有的读写操作,并且随着内存使用量越大耗时越长。例如:内存20G的redis,bgsave复制内存页表耗时约为750ms,redis主线程也会因为它阻塞750ms。
解决办法
解决办法当然就是极力减少内存的使用了,一般情况下,我们都是这么做的:
1 设置过期时间
对具有时效性的key设置过期时间,通过redis自身的过期key清理策略来降低过期key对于内存的占用,同时也能够减少业务的麻烦,不需要定期清理了
2 不存放垃圾到redis中
这简直就是废话,但是,有跟我们同病相怜的人么?
3 及时清理无用数据
例如一个redis承载了3个业务的数据,一段时间后有2个业务下线了,那你就把这两个业务的相关数据清理了呗
4 尽量对数据进行压缩
例如一些长文本形式的数据,压缩能够大幅度降低内存占用
5 关注内存增长并定位大容量key
不管是DBA还是开发人员,你用redis,你就必须关注内存,否则,你其实就是不称职的,这里可以分析redis实例中哪些key比较大从而帮助业务快速定位异常key(非预期增长的key,往往是问题之源)

如果实在不想搞的那么累,那就把业务迁移到新开源的pika上面,这样就不用太关注内存了,redis内存太大引发的问题,那也都不是问题了。
***祈祷线上5000个redis实例都不要异常~~~
memcached和redis的区别
medis与Memcached的区别传统MySQL+ Memcached架构遇到的问题 实际MySQL是适合进行海量数据存储的,通过Memcached将热点数据加载到cache,加速访问,很多公司都曾经使用过这样的架构,但随着业务数据量的不断增加,和访问量的持续增长,我们遇到了很多问题: 需要不断进行拆库拆表,Memcached也需不断跟着扩容,扩容和维护工作占据大量开发时间。 与MySQL数据库数据一致性问题。 数据命中率低或down机,大量访问直接穿透到DB,MySQL无法支撑。 4.跨机房cache同步问题。 众多NoSQL百花齐放,如何选择 最近几年,业界不断涌现出很多各种各样的NoSQL产品,那么如何才能正确地使用好这些产品,最大化地发挥其长处,是我们需要深入研究和思考的问题,实际归根结底最重要的是了解这些产品的定位,并且了解到每款产品的tradeoffs,在实际应用中做到扬长避短,总体上这些NoSQL主要用于解决以下几种问题 1.少量数据存储,高速读写访问。 此类产品通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问,同时提供数据落地的功能,实际这正是Redis最主要的适用场景。 2.海量数据存储,分布式系统支持,数据一致性保证,方便的集群节点添加/删除。 3.这方面最具代表性的是dynamo和bigtable 2篇论文所阐述的思路。 前者是一个完全无中心的设计,节点之间通过gossip方式传递集群信息,数据保证最终一致性,后者是一个中心化的方案设计,通过类似一个分布式锁服务来保证强一致性,数据写入先写内存和redo log,然后定期compat归并到磁盘上,将随机写优化为顺序写,提高写入性能。 free,auto-sharding等。 比如目前常见的一些文档数据库都是支持schema-free的,直接存储json格式数据,并且支持auto-sharding等功能,比如mongodb。 面对这些不同类型的NoSQL产品,我们需要根据我们的业务场景选择最合适的产品。 Redis适用场景,如何正确的使用 前面已经分析过,Redis最适合所有数据in-momory的场景,虽然Redis也提供持久化功能,但实际更多的是一个disk-backed的功能,跟传统意义上的持久化有比较大的差别,那么可能大家就会有疑问,似乎Redis更像一个加强版的Memcached,那么何时使用Memcached,何时使用Redis呢?如果简单地比较Redis与Memcached的区别,大多数都会得到以下观点: 1Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。 2Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。 3Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。 抛开这些,可以深入到Redis内部构造去观察更加本质的区别,理解Redis的设计。 在Redis中,并不是所有的数据都一直存储在内存中的。 这是和Memcached相比一个最大的区别。 Redis只会缓存所有的 key的信息,如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值,将触发swap的操作,Redis根据“swappability = age*log(size_in_memory)”计 算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。 然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中,同时在内存中清除。 这种特性使得Redis可以 保持超过其机器本身内存大小的数据。 当然,机器本身的内存必须要能够保持所有的key,毕竟这些数据是不会进行swap操作的。 同时由于Redis将内存 中的数据swap到磁盘中的时候,提供服务的主线程和进行swap操作的子线程会共享这部分内存,所以如果更新需要swap的数据,Redis将阻塞这个 操作,直到子线程完成swap操作后才可以进行修改。 使用Redis特有内存模型前后的情况对比: VM off: 300k keys, 4096 bytes values: 1.3G used VM on:300k keys, 4096 bytes values: 73M used VM off: 1 million keys, 256 bytes values: 430.12M used VM on:1 million keys, 256 bytes values: 160.09M used VM on:1 million keys, values as large as you want, still: 160.09M used当 从Redis中读取数据的时候,如果读取的key对应的value不在内存中,那么Redis就需要从swap文件中加载相应数据,然后再返回给请求方。 这里就存在一个I/O线程池的问题。 在默认的情况下,Redis会出现阻塞,即完成所有的swap文件加载后才会相应。 这种策略在客户端的数量较小,进行 批量操作的时候比较合适。 但是如果将Redis应用在一个大型的网站应用程序中,这显然是无法满足大并发的情况的。 所以Redis运行我们设置I/O线程 池的大小,对需要从swap文件中加载相应数据的读取请求进行并发操作,减少阻塞的时间。 如果希望在海量数据的环境中使用好Redis,我相信理解Redis的内存设计和阻塞的情况是不可缺少的。
Redis和Memcache的区别分析
1、 Redis和Memcache都是将数据存放在内存中,都是内存数据库。 不过memcache还可用于缓存其他东西,例如图片、视频等等。 2、Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,hash等数据结构的存储。 3、虚拟内存--Redis当物理内存用完时,可以将一些很久没用到的value 交换到磁盘4、过期策略--memcache在set时就指定,例如set key1 0 0 8,即永不过期。 Redis可以通过例如expire 设定,例如expire name 105、分布式--设定memcache集群,利用magent做一主多从;redis可以做一主多从。 都可以一主一从6、存储数据安全--memcache挂掉后,数据没了;redis可以定期保存到磁盘(持久化)7、灾难恢复--memcache挂掉后,数据不可恢复; redis数据丢失后可以通过aof恢复8、Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
memcached可以持久化吗
memcached 是缓存系统,通过名字就可以看出来,官网也明确说了(Free & open source, high-performance, distributed memory object caching system),之所以是缓存系统,就说明它不会作为可靠的数据存储,所以并不支持持久化。 另一个是redis,他是一个存储系统,官网也说了。 只不过redis是在内存中存储的,所以速度快,因为是存储系统,所以可以作为一个可靠的数据存储系统。 支持持久化。
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