Redis 单机和集群环境摆设教程

下面是 Redis 单机和集群环境摆设的详细教程，包括摆设过程中的注意事项以及一个使用案例。Redis 是一个开源的内存中数据结构存储系统，广泛应用于缓存、消息队列、实时分析等场景。

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一、Redis 单机环境摆设

1. 环境准备

• 操纵系统：Linux（保举 Ubuntu 20.04 或 CentOS 7）
  
• C 编译器：GCC 或 Clang
  
• tcl：用于运行 Redis 自检（可选）
  

2. 安装 Redis

2.1 安装依赖

在 Ubuntu 上：

1. sudo apt update
2. sudo apt install build-essential tcl

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在 CentOS 上：

1. sudo yum groupinstall 'Development Tools'
2. sudo yum install tcl

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2.2 下载并编译 Redis

• 从 Redis 官网 下载最新版本的 Redis 源代码：
  
  1. wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz
  2. tar xzf redis-6.2.6.tar.gz
  3. cd redis-6.2.6

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• 编译 Redis：
  
  1. make

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• 运行测试（可选）：
  
  1. make
  2. test

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• 安装 Redis：
  
  1. sudo make
  2. install

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2.3 配置 Redis

• 创建配置文件目录：
  
  1. sudo mkdir /etc/redis

  复制代码
• 复制默认配置文件：
  
  1. sudo cp redis.conf /etc/redis/

  复制代码
• 编辑配置文件 /etc/redis/redis.conf：
  
  1. sudo nano /etc/redis/redis.conf

  复制代码
  
  
  • 将 supervised 设置为 systemd：
    
    1. supervised systemd

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  • 指定数据长期化目录：
    
    1. dir /var/lib/redis

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  • 指定日志文件：
    
    1. logfile "/var/log/redis.log"

    复制代码
  • 配置内存限制（根据机器实际环境调解）：
    
    1. maxmemory 256mb

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2.4 设置 Redis 为系统服务

• 创建 Redis 数据目录：
  
  1. sudo mkdir /var/lib/redis
  2. sudo chown redis:redis /var/lib/redis

  复制代码
• 创建 systemd 服务文件 /etc/systemd/system/redis.service：
  
  1. [Unit]
  2. Description=Redis In-Memory Data Store
  3. After=network.target
  5. [Service]
  6. User=redis
  7. Group=redis
  8. ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis.conf
  10. ExecStop=/usr/local/bin/redis-cli shutdown
  11. Restart=always
  13. [Install]
  14. WantedBy=multi-user.target

  复制代码
• 启动并启用 Redis 服务：
  
  1. sudo systemctl start redis
  2. sudo systemctl enable redis

  复制代码
• 验证 Redis 是否运行正常：
  
  1. redis-cli ping

  复制代码
  输出 PONG 表现 Redis 运行正常。
  

3. Redis 配置选项详解

• 长期化配置：
  
  
  
  • appendonly yes：启用 AOF 长期化。
    
  • save 900 1：每 900 秒至少有 1 个键被修改时触发 RDB 快照。
    
  
  
• 安全配置：
  
  
  
  • requirepass <password>：设置访问暗码。
    
  • bind 127.0.0.1：限制访问到本地。
    
  
  
• 性能优化：
  
  
  
  • maxmemory-policy volatile-lru：内存达到上限时移除最少使用的键。
    
  
  

4. 注意事项

• 内存限制：确保 maxmemory 设置符合，避免 Redis 进程使用过多内存导致系统不稳定。
  
• 安全性：在生产环境中启用 requirepass，并限制外部访问。
  
• 长期化策略：根据业务需要选择符合的长期化策略（AOF 或 RDB）。
  
• 日志文件巨细：监控日志文件巨细，避免占用过多磁盘空间。
  
• 备份与恢复：定期备份 Redis 数据文件，以防数据丢失。
  

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二、Redis 集群环境摆设

Redis 集群可以提供高可用性和数据分片，适用于大规模数据场景。
1. 环境准备

• 多台服务器：至少 6 台节点（3 主 3 从）
  
• 操纵系统：Linux（保举 Ubuntu 20.04 或 CentOS 7）
  
• 网络配置：各节点之间需要相互通讯
  

2. 安装 Redis

在每台服务器上按照单机摆设的步骤安装 Redis。
3. 配置 Redis 集群

3.1 配置文件调解

在每个节点上编辑 /etc/redis/redis.conf，修改以下配置：

1. port 6379
2. cluster-enabled yes
3. cluster-config-file nodes.conf
4. cluster-node-timeout 5000
5. appendonly yes

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3.2 启动 Redis 实例

在每台机器上启动 Redis 实例：

1. redis-server /etc/redis/redis.conf

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3.3 创建 Redis 集群

• 在任一节点上执行以下下令：
  
  1. redis-cli --cluster create \
  2.   192.168.1.1:6379 192.168.1.2:6379 192.168.1.3:6379 \
  3.   192.168.1.4:6379 192.168.1.5:6379 192.168.1.6:6379 \
  4.   --cluster-replicas 1

  复制代码
  
  
  • 以上下令创建一个 3 主 3 从的 Redis 集群。
    
  • --cluster-replicas 1 指定每个主节点有一个从节点。
    
  
  
• 确认集群状态：
  
  1. redis-cli -c -h 192.168.1.1 -p 6379 cluster info

  复制代码
  你应该看到类似以下输出：
  
  1. cluster_state:ok
  2. cluster_slots_assigned:16384
  3. cluster_slots_ok:16384
  4. cluster_slots_pfail:0
  5. cluster_slots_fail:0
  6. cluster_known_nodes:6
  7. cluster_size:3

  复制代码

4. Redis 集群配置详解

• 节点配置：
  
  
  
  • cluster-enabled yes：启用集群模式。
    
  • cluster-node-timeout：节点通讯超时时间。
    
  
  
• 长期化配置：
  
  
  
  • appendonly yes：启用 AOF 长期化，恰当需要实时长期化的应用。
    
  • save ""：在集群模式下禁用 RDB 长期化，以进步性能。
    
  
  

5. 注意事项

• 网络配置：确保所有节点的 6379 端口对其他节点开放。
  
• 节点数量：建议使用至少 3 主 3 从，以进步数据可靠性。
  
• 数据备份：定期备份 appendonly.aof 文件，确保数据安全。
  
• 故障恢复：使用 redis-cli --cluster fix 修复节点故障。
  

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三、Redis 使用案例：简单计数器

1. Java 实现 Redis 计数器

1.1 添加依赖

在 Maven 项目中添加 Redis 的依赖：

1. <dependency>
2.     <groupId>redis.clients</groupId>
3.     <artifactId>jedis</artifactId>
4.     <version>4.2.3</version>
5. </dependency>

复制代码

1.2 编写 Java 程序

1. import redis.clients.jedis.Jedis;
3. public class RedisCounter {
5.     public static void main(String[] args) {
6.         // 连接到 Redis
7.         Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
9.         // 清空计数器
10.         jedis.del("counter");
12.         // 增加计数器
13.         for (int i = 0; i < 10; i++) {
14.             jedis.incr("counter");
15.             System.out.println("Counter value: " + jedis.get("counter"));
16.         }
18.         // 关闭连接
19.         jedis.close();
20.     }
21. }

复制代码

1.3 运行 Java 程序

编译并运行程序：

1. mvn compile
2. mvn exec:java -Dexec.mainClass="RedisCounter"

复制代码

2. Python 实现 Redis 计数器

2.1 安装 Redis 库

1. pip install redis

复制代码

2.2 编写 Python 程序

1. import redis
3. def main():
4.     # 连接到 Redis
5.     r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
7.     # 清空计数器
8.     r.delete('
10. counter')
12.     # 增加计数器
13.     for i in range(10):
14.         r.incr('counter')
15.         print(f'Counter value: {r.get("counter").decode()}')
17. if __name__ == '__main__':
18.     main()

复制代码

2.3 运行 Python 程序

1. python redis_counter.py

复制代码

3. 注意事项

• 错误处置惩罚：在实际应用中，需要处置惩罚连接非常和网络题目。
  
• 线程安全：Redis 自带的原子操纵支持多线程环境。
  
• 长期化：根据业务需要选择符合的长期化策略。
  

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总结

通过以上步骤，我们完成了 Redis 的单机和集群环境摆设，并实现了一个简单的计数器应用。Redis 提供了高性能和丰富的数据结构，恰当各种场景下的缓存和数据存储需求。
摆设过程中的注意事项

• 环境配置：确保各节点环境一致，网络连接正常。
  
• 内存管理：合理设置内存限制，避免系统资源耗尽。
  
• 安全性：在生产环境中，建议启用暗码和网络访问限制。
  
• 监控与优化：使用工具（如 Redis Insight）监控 Redis 性能，并根据需要举行优化。
  
• 故障恢复：定期备份数据，确保出现故障时可以快速恢复。
  

   通过合理的配置和优化，Redis 可以为应用程序提供快速、可靠的数据访问服务，是构建高性能分布式系统的紧张组件。

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