redis的主从复制，哨兵和cluster集群

一、redis性能管理

（1） redis-cli
 127.0.0.1:6379> info memory
 ​
 
 （2） redis-cli info memory

• used_memory_rss：是Redis向操作系统申请的内存。
• used_memory：是Redis中的数据占用的内存。
• used_memory_peak：redis内存使用的峰值。

1.2内存碎片

内存碎片率=Redis向操作系统申请的内存 / Redis中的数据占用的内存

mem_fragmentation_ratio = used_memory_rss / used_memory

mem_fragmentation_ratio：内存碎片率。

redis-cli info memory |grep ratio
 

内存碎片产生的原因

• Redis内部有自已的内存管理器，为了提高内存使用的效率，来对内存的申请和释放进行管理。
• Redis中的值删除的时候，并没有把内存直接释放、交还给操作系统，而是交给了Redis内部有内存管理器。
• Redis中申请内存的时候，也是先看自己的内存管理器中是否有足够的内存可用。
• Redis的这种机制，提高了内存的使用率，但是会使Redis中有部分自己没在用，却不释放的内存，导致了内存碎片的发生。

内存碎片率对redis的影响 

• 内存碎片率在1到1.5之间是正常的，这个值表示内存碎片率比较低，也说明Redis 没有发生内存交换。
• 内存碎片率超过1.5，说明Redis消耗了实际需要的物理内存的150%，其中50%是内存碎片率。
• 内存碎片率低于1的，说明Redis内存分配超出了物理内存，操作系统正在进行内存交换（使用虚拟内存，会降低性能）。需要增加可用物理内存或减少Redis内存占用。

解决碎片率过大的方法 

• 如果你的Redis版本是4.0以下的，需要在redis-cli 工具上输入shutdown save命令，让Redis数据库执行保存操作并关闭Redis服务，再重启服务器。Redis服务器重启后，Redis 会将没用的内存归还给操作系统，碎片率会降下来。
• Redis4.0版本开始，可以在不重启的情况下，线上整理内存碎片，将未使用的内存归还给操作系统。

 config set activedefrag yes    #自动碎片清理
 memory purge                   #手动碎片清理

 1.3内存使用率 

redis实例的内存使用率超过可用最大内存，操作系统将开始进行内存与swap空间交换。

避免内存交换发生的方法：

• 针对缓存数据大小选择安装Redis 实例
• 尽可能的使用Hash数据结构存储
• 设置key的过期时间

1.4内回收key 

内存清理策略，保证合理分配redis有限的内存资源。

当内存使用达到设置的最大阈值时，需选择一种key的回收策略，默认情况下回收策略是禁止删除（noenviction）。配置文件中修改 maxmemory-policy 属性值：

im /etc/redis/6379.conf
 ---598行----
 maxmemory-policy noenviction   #修改max-memory-policy属性值
 ​
 ##回收策略有以下几种：##
 ●volatile-lru
 #使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据
 （移除最近最少使用的key，针对设置了TTL的key）
 ​
 ●volatile-ttl
 #从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰
 （移除最近过期的key）
 ​
 ●volatile-random
 #从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰
 （在设置了TTL的key里随机移除）
 ​
 ●allkeys-lru
 #使用LRU算法 从所有数据集合中淘汰数据
 （移除最少使用的key，针对所有的key）
 ​
 ●allkeys-random
 #从数据集合中任意选择数据淘汰（随机移除key）
 ​
 ●noenviction
 #禁止淘汰数据（不删除直到写满时报错）

二、redis的优化策略

2.1设置Redis客户端连接的超时时间 

vim /etc/redis/6379.conf
 -----114行------
 114 timeout 0     
 #单位为秒（s），取值范围为0~100000。默认值为0，表示无限制，即Redis不会主动断开连接，即使这个客户端已经空闲了很长时间。
 #例如可设置为600，则客户端空闲10分钟后，Redis会主动断开连接。
 ​
 #注意：在实际运行中，为了提高性能，Redis不一定会精确地按照timeout的值规定的时间来断开符合条件的空闲连接，例如设置timeout为10s，但空闲连接可能在12s后，服务器中新增很多连接时才会被断开。

2.2 设置redis自动碎片清理

 config set activedefrag yes    #自动碎片清理
 memory purge                   #手动碎片清理

2.3设置redis最大内存阈值 

内存阈值如果不设置，则没有限制，直到把服务器的内存干满、之后会使用交换分区。

设置内存阈值后，不会使用swap交换分区。且如果设置了key回收策略，当内存使用达到设置的最大阈值时，系统会进行key回收。

vim /etc/redis/6379.conf
 -----567行------
 567 # maxmemory
 568 maxmemory 1gb           #例如设置最大内存阈值为1gb

三、redis雪崩、穿透、击穿的原因和解决方案

(1) redis雪崩

定义：缓存雪崩是指大量的应用请求无法在 Redis 缓存中进行处理，紧接着，应用将大量请求发送到数据库层，导致数据库层的压力激增。 

一个简单的雪崩过程：

1. Redis 集群产生了大面积故障；

2. 缓存失败，此时仍有大量请求去访问 Redis 缓存服务器；

3. 在大量 Redis 请求失败后，这些请求将会去访问数据库；

4. 由于应用的设计依赖于数据库和 Redis 服务，很快就会造成服务器集群的雪崩，最终导致整个系统的瘫痪。

 产生的原因：

1）缓存中有大量数据同时过期，导致大量请求无法得到处理。

2）Redis 缓存实例发生故障宕机了

解决方案： 

• 【事前】高可用缓存࿱