基于内存的分布式NoSQL数据库Redis(一)介绍与安装

基于内存的分布式NoSQL数据库Redis

知识点01：课程目标

1. 整体目标
   • Redis：NoSQL数据库，实时存储
   • Kafka：消息队列，实时存储
   • Hbase：NoSQL数据库，实时存储
2. Redis的基本介绍和使用
   • 功能与应用场景
   • Redis的使用：基于命令的操作、基于编程的操作【JavaAPI】
     • 多练习
   • Redis的存储设计：性能、安全
   • 思想：大道至简

知识点02：NoSQL与RDBMS

• 目标：了解NoSQL的应用场景与RDBMS的区别
• 路径
  • step1：RDBMS的特点
  • step2：业务架构中的问题
  • step3：NoSQL的特点
• 实施
  • RDBMS的特点：关系型数据库管理系统
    • 工具：MySQL、Oracle、SQL Server……
    • 应用：业务性数据存储系统：事务和稳定性
    • 特点：体现数据之间的关系，支持事务，保证业务完整性和稳定性，小数据量的性能也比较好
    • 开发：SQL
  • 业务架构中的问题
    • 问题：以网站后台存储为例，当并发量很大，所有高并发全部直接请求MySQL，容易导致MySQL奔溃

    

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    • 需求：能实现高并发的数据库，接受高并发请求
  • NoSQL的特点：Not Only SQL：非关系型数据库
    • 工具：Redis、HBASE、MongoDB……
    • 应用：一般用于高并发高性能场景下的数据缓存或者数据库存储
    • 特点：读写速度特别快，并发量非常高，相对而言不如RDBMS稳定，对事务性的支持不太友好
    • 开发：每种NoSQL都有自己的命令语法
    • 解决上面RDBMS的问题：使用高并发缓存实现读写分离
      • 读请求：读请求不读取MySQL，读取Redis
      • 写请求：写请求直接写入MySQL

    

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• 小结
  • RDBMS和NoSQL的应用特点分别是什么？
  • RDBMS
    • 场景：业务数据库
    • 特点：稳定性高、事务支持比较完善、小数据量性能好
    • NoSQL
      • 场景：高并发高性能的数据存储
      • 特点：稳定性和安全性相对不如RDBMS，支持高并发和高性能

知识点03：Redis的功能与应用场景

目标：掌握Redis的功能与应用场景

路径

• step1：介绍
• step2：功能特点
• step3：应用场景

实施

介绍

相关网站

• 官方网站：https://redis.io/、http://download.redis.io/releases/
• 中文文档：http://www.redis.cn/
• Redis 命令参考：http://redisdoc.com/

官方介绍

Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构，如 字符串（strings）， 散列（hashes）， 列表（lists）， 集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 与范围查询， bitmaps， hyperloglogs 和 地理空间（geospatial） 索引半径查询。 Redis 内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） 和不同级别的 磁盘持久化（persistence）， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。

定义：基于内存的分布式的NoSQL数据库

• 所有数据存储在内存中，并且有持久化机制
• 每次redis重启，会从文件中重新加载数据到内存，所有读写都只基于内存

功能特点

• 功能：提供高性能高并发的数据存储
• 特点
  • 基于C语言开发的系统，与硬件的交互性能更好
  • 基于内存实现数据读写，读写性能更快
  • 分布式的：扩展性和稳定性更好
  • KV结构数据库：支持事务、拥有各种丰富的数据结构
    • KV结构
      • 缺点：两列，不能满足复杂的业务存储
      • 优点：Value可以支持多种类型，满足不同需求的存储
        • String、List、Set、Hash、Zset：掌握这五种类型的读写命令

应用场景

• 缓存：用于实现大数据量高并发的大数据量缓存【临时性存储】
  • 网站架构中：接受高并发的缓存读写请求
• 数据库：用于实现高性能的小数据量读写【永久性存储】
  • 大数据平台中：高性能：一般用于作为实时计算结果的存储

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• 消息中间件：消息队列【MQ】：用于实现消息传递，一般不用Redis

小结

• Redis的功能与应用场景是什么？
  • 功能：实现基于高性能和高并发的数据存储【基于内存】
  • 应用
    • 缓存：高并发来接受高并发的读写，大数据量，临时性存储，允许数据丢失
    • 数据库：高性能来接受数据的读写，小数据量，永久性存储，不允许数据丢失

知识点04：Redis的Linux版单机部署

目标：实现Redis的Linux版单机部署

实施

Windows版本安装及远程工具使用请参考随堂资料《Redis的Windows版安装及远程工具的使用.pdf》

上传redis-3.2.8源码

cd /export/software/
rz

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解压

tar -zxvf redis-3.2.8.tar.gz -C /export/server/

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安装依赖

yum -y install gcc-c++ tcl

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• 如果已经安装过，执行命令结果如下：

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编译安装

#进入源码目录
cd /export/server/redis-3.2.8/
#编译
make
#安装，并指定安装目录
make PREFIX=/export/server/redis-3.2.8-bin install

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修改配置

复制配置文件

cp /export/server/redis-3.2.8/redis.conf /export/server/redis-3.2.8-bin/

创建目录

#redis日志目录
mkdir -p /export/server/redis-3.2.8-bin/logs
#redis数据目录
mkdir -p /export/server/redis-3.2.8-bin/datas

修改配置

cd  /export/server/redis-3.2.8-bin/
vim redis.conf

## 61行，配置redis服务器接受链接的网卡
bind node1
## 128行，redis是否后台运行，设置为yes
daemonize yes
## 163行，设置redis服务日志存储路径
logfile "/export/server/redis-3.2.8-bin/logs/redis.log"
## 247行，设置redis持久化数据存储目录
dir /export/server/redis-3.2.8-bin/datas/

创建软连接

cd /export/server
ln -s redis-3.2.8-bin redis

配置环境变量

vim /etc/profile

# REDIS HOME
export REDIS_HOME=/export/server/redis
export PATH=:$PATH:$REDIS_HOME/bin

source /etc/profile

启动

端口：6379

启动服务端

启动命令

/export/server/redis/bin/redis-server /export/server/redis/redis.conf

启动脚本

vim /export/server/redis/bin/redis-start.sh

#!/bin/bash 

REDIS_HOME=/export/server/redis
${REDIS_HOME}/bin/redis-server ${REDIS_HOME}/redis.conf

chmod u+x /export/server/redis/bin/redis-start.sh 

启动客户端

/export/server/redis/bin/redis-cli -h node1 -p 6379

关闭客户端

• exit：退出客户端

关闭服务端

方式一：客户端中

shutdown

方式二：Linux命令行

kill -9 redis的pid

方式三：通过客户端命令进行关闭

bin/redis-cli -h node1 -p 6379  shutdown

测试

node1:6379> keys *
(empty list or set)
node1:6379> set s1 hadoop
OK
node1:6379> keys *
1) "s1"
node1:6379> get s1
"hadoop"
node1:6379> 

远程工具的使用：参考Windows安装文档

小结

• 实现Redis的Linux版单机部署