Novos recursos do DCS for Redis 5.0

Estrutura de dados do Stream

Stream é um novo tipo de dados introduzido com o Redis 5.0. Suporta persistência de mensagens e multicast.

Figura 1 mostra a estrutura de um Stream do Redis, que permite que as mensagens sejam anexadas ao fluxo.

Figura 1 Estrutura de dados de Stream

Comandos de Stream

Figura 2 Comandos de Stream

Confirmação de mensagem (item de fluxo)

Em comparação com o Pub/Sub, Streams não apenas suportam grupos de consumidores, mas também o reconhecimento de mensagens.

Quando um consumidor invoca o comando XREADGROUP para ler ou invoca o comando XCLAIM para assumir uma mensagem, o servidor não sabe se a mensagem é processada pelo menos uma vez. Portanto, depois de ter processado com sucesso uma mensagem, o consumidor deve invocar o comando XACK para notificar o Stream de modo que a mensagem não será processada novamente. Além disso, a mensagem é removida do PEL e a memória será liberada do servidor Redis.

Em alguns casos, como falhas de rede, o cliente não invoca XACK após o consumo. Nesses casos, o ID do item é mantido no PEL. Depois que o cliente é reconectado, defina o ID da mensagem inicial de XREADGROUP para 0-0, indicando que todas as mensagens PEL e mensagens após last_id são lidas. Além disso, a transmissão repetida de mensagens deve ser suportada quando os consumidores consomem mensagens.

Figura 3 Mecanismo de reconhecimento

Otimização do uso da memória

O uso de memória do Redis 5.0 é otimizado com base na versão anterior.

• Desfragmentação ativa

  Se uma chave for modificada com frequência e o comprimento do valor mudar constantemente, o Redis alocará memória adicional para a chave. Para obter alto desempenho, o Redis usa o alocador de memória para gerenciar a memória. A memória nem sempre é liberada para o sistema operacional. Como resultado, ocorrem fragmentos de memória. Se a taxa de fragmentação (used_memory_rss/used_memory) for maior que 1,5, o uso da memória é ineficiente.

  Para reduzir fragmentos de memória, planeje e use adequadamente os dados de cache e padronize a gravação de dados.

  Para o Redis 3.0 e versões anteriores, os problemas de fragmentação de memória são resolvidos reiniciando o processo regularmente. Recomenda-se que os dados de cache reais não excedam 50% da memória disponível.

  Para o Redis 4.0, a desfragmentação ativa é suportada e a memória é desfragmentada enquanto estiver on-line. Além disso, o Redis 4.0 oferece suporte à desfragmentação manual de memória executando o comando memory purge.

  Para o Redis 5.0, a desfragmentação ativa aprimorada é compatível com o Jemalloc atualizado, que é mais rápido, mais inteligente e oferece menor latência.

• Melhorias na implementação do HyperLogLog

  Um HyperLogLog é uma estrutura de dados probabilística usada para calcular a cardinalidade de um conjunto enquanto consome pouca memória. O Redis 5.0 melhora o HyperLogLog otimizando ainda mais o uso da memória.

  Por exemplo: a árvore B é eficiente na contagem, mas consome muita memória. Ao usar o HyperLogLog, é possível economizar muita memória. Enquanto a árvore B requer 1 MB de memória para contagem, o HyperLogLog precisa de apenas 1 KB.

• Estatísticas de memória aprimoradas

  A informação retornada pelo comando INFO é mais detalhada.

Novos e melhores comandos

1. Gerenciamento aprimorado de clientes
   • O redis-cli suporta o gerenciamento de cluster.

     No Redis 4.0 e versões anteriores, o módulo redis-trib precisa ser instalado para gerenciar clusters.

     O Redis 5.0 otimiza o redis-cli, integrando todas as funções de gerenciamento de cluster. Você pode executar o comando redis-cli --cluster help para obter mais informações.

   • O desempenho do cliente é aprimorado em cenários frequentes de conexão e desconexão.

     Essa otimização é valiosa quando sua aplicação precisa usar conexões curtas.

2. Uso mais simples de conjuntos ordenados

   Os comandos ZPOPMIN e ZPOPMAX são adicionados para os conjuntos ordenados.

   • ZPOPMIN key [count]

     Remove e retorna até count os membros com as pontuações mais baixas no conjunto classificado armazenado na key. Ao retornar vários elementos, aquele com a pontuação mais baixa será o primeiro, seguido pelos elementos com pontuações mais altas.

   • ZPOPMAX key [count]

     Remove e retorna até count os membros com as pontuações mais altas no conjunto classificado armazenado na key. Ao retornar vários elementos, aquele com a pontuação mais baixa será o primeiro, seguido pelos elementos com pontuações mais baixas.

3. Mais subcomandos adicionados ao comando help

   O comando help pode ser usado para visualizar informações de ajuda, poupando-lhe o trabalho de visitar redis.io todas as vezes. Por exemplo, execute o seguinte comando para exibir as informações de ajuda do stream: xinfo help

   127.0.0.1:6379> xinfo help
   1) XINFO <subcommand> arg arg ... arg. Subcommands are:
   2) CONSUMERS <key> <groupname>  -- Show consumer groups of group <groupname>.
   3) GROUPS <key>                 -- Show the stream consumer groups.
   4) STREAM <key>                 -- Show information about the stream.
   5) HELP                         -- Print this help.
   127.0.0.1:6379> 

4. Dicas de entrada de comandos redis-cli

   Depois de inserir um comando completo, o redis-cli exibe uma dica de parâmetro para ajudá-lo a memorizar o formato de sintaxe do comando.

   Como mostrado na figura a seguir, execute o comando zadd e o redis-cli exibe a sintaxe zadd na cor clara.

   

RDB que armazena informações de LFU e LRU

No Redis 5.0, as políticas de remoção de chaves de armazenamento LRU e LFU foram adicionadas ao arquivo de snapshot do RDB.

• FIFO: primeiro a entrar, primeiro a sair. Os primeiros dados armazenados são despejados primeiro.
• LRU: menos usado recentemente. Os dados que não são usados há muito tempo são despejados primeiro.
• LFU: menos frequentemente usado. Os dados usados com menos frequência são despejados primeiro.

O formato de arquivo RDB do Redis 5.0 foi modificado e é compatível com versões anteriores. Portanto, se um snapshot for usado para migração, os dados poderão ser migrados das versões anteriores do Redis para o Redis 5.0, mas não poderão ser migrados do Redis 5.0 para as versões anteriores.