Redis

Основная информация

Структура данных: ключ-значение

Чтение и запись ведутся в оперативной памяти:

• Скорость операций выше, чем для диска
• Объем памяти меньше, чем для диска
• Энергозависимость

Поддержка кластерной работы

Поддержка репликации по принципу master-replica (ведущий-ведомый)

Ключевые возможности

• Все данные в оперативной памяти
• Все данные могут быть персистентными
• Обрабатывает большие нагрузки
• В основном О(1)
• Поддерживает атомарные операции
• Поддерживает транзакции (не гарантирует ACID)
• Имет Pub/Sub функциональность
• Есть много библиотек для разных языков
• Single thread, async IO

Небольшой бенчмарк

Laptop, core i7 @2.2Ghz

SET: 187265.92 ops

GET: 185185.17 ops

INCR: 190114.06 ops

Хранение данных

Основное место хранения - оперативная память

Можно настроить режим работы:

• Хранить только в оперативной памяти
• При каждом изменении записывать данные в оперативную память и дописывать в журнал на диск
• С заданной периодичностью дописывать изменения в журнал на диск
• С заданной периодичностью сохранять снимок данных на диск

Еще немного про персистентность

• Все данные можно сохранять на диск (eventually and immediately)
• Выбор риск/производительность
• Используется подход append-only change-log
• Поддерживаются транзакционные записи на диск

Стандартная конфигурация персистентса:

• Через 15 минут, если хоть 1 ключ изменился
• Через 5 минут, если 10 ключей поменялись
• Через минуту, если изменилось более 1000 ключей

Виртуальная память

• Если БД большая - существует swap
• Ключи остаются в памяти и LRU Cache на диске
• Swapping IO в разных тредах

Лучше добавить ресурсов, чем включать этот режим

Ключи

Ключ - двоичные данные до 512 Мб

Ключом может быть как строка “key”, так и содержимое MP3-файла

Не рекомендуется использовать большие ключи, т.к. операция поиска по ним будет ресурсозатратной

Примеры ключей:

• usersCount
• users:5401
• goods/smartphones/Apple

Типы данных

• Строки (strings)
• Списки (lists)
• Множества/наборы (sets)
• Упорядоченные множества/наборы (sorted sets)
• Хеши (hashes)
• Битовые массивы (bit arrays)
• HyperLogLogs
• Потоки (streams)

Примеры использования

GET/SET

Playground

Atomic

Playground

Lists

Playground

Hashes

Playground

Кластер Redis

Узлы в кластере в автоматическом и прозрачном для клиента режиме распределяют все данные между собой.

Если часть узлов недоступна, кластер в целом продолжает работу.

Узлы могут выполнять две роли:

• Master - непосредственно принимает запросы на изменение данных, изменяет их, а также передает команду на изменение всем связанным replica-узлам.
• Replica - получает от master-узла команды на изменение. Пытается поддерживать данные в синхронизированном с master-узлом состоянии. Может обрабатывать запросы на чтение.

Redis Sentinel

• Мониторинг master- и replica-узлов
• Реестр конфигурации - хранит, обновляет и предоставляет информацию об адресах master-узлов
• Оповещение администратора или других программ о сбоях
• Восстановление узлов после сбоя, автоматическое переключение

​

Использование

• Кеширование результатов сложных запросов к БД, долгих вычислений, долгих сетевых запросов и т.д.
• Распределенный Lock
• Хранение разделяемых между микросервисами “горячих” данных
• Организация служб очередей
• Организация взаимодействия вида publisher-subscriber

​

https://www.youtube.com/watch?v=a4yX7RUgTxI&t=245s&ab_channel=ByteByteGo