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DCS Redis4.0支持的新特性说明

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更新时间: 2020/07/13 GMT+08:00

与Redis3.0版本相比,DCS的Redis4.0以上版本,除了开源Redis增加的特性之外,还有如下特性增强。

创建耗时缩短

实例由虚机方式改成了物理机容器化部署,创建实例只需要8~10秒时间完成。

Redis4.0版本更新的特性,主要涉及三个方面:

  1. 新命令的增加,如MEMORY、SWAPDB。
  2. Lazyfree机制,延迟删除大key,降低删除操作对系统资源的占用影响。
  3. 内存性能优化,即主动碎片整理。

MEMORY命令

在Redis3.0及之前,只能通过info memory命令了解有限的几个内存统计信息。Redis4.0引入新的命令memory,让您能够更深入了解Redis的内存使用情况。

127.0.0.1:6379[8]> memory help
1) MEMORY <subcommand> arg arg ... arg. Subcommands are:
2) DOCTOR - Return memory problems reports.
3) MALLOC-STATS -- Return internal statistics report from the memory allocator.
4) PURGE -- Attempt to purge dirty pages for reclamation by the allocator.
5) STATS -- Return information about the memory usage of the server.
6) USAGE <key> [SAMPLES <count>] -- Return memory in bytes used by <key> and its value. Nested values are sampled up to <count
> times (default: 5).
127.0.0.1:6379[8]>

usage

输入memory usage [key],如果当前key存在,则返回key的value实际使用内存估算值;如果key不存在,则返回nil。

127.0.0.1:6379[8]> set dcs "DCS is an online, distributed, in-memory cache service compatible with Redis, and Memcached."
OK
127.0.0.1:6379[8]> memory usage dcs
(integer) 141
127.0.0.1:6379[8]> 
  1. usage统计value内存占用,以及key自身的内存占用,不包含key的Expire内存占用。
    //以下内容基于Redis5.0.2版本验证,不同Redis版本,统计结果可能有差异。
    192.168.0.66:6379> set a "Hello, world!"
    OK
    192.168.0.66:6379> memory usage a
    (integer) 58
    192.168.0.66:6379> set abc "Hello, world!"
    OK
    192.168.0.66:6379> memory usage abc
    (integer) 60   //key名称长度变化后,内存占用也有变化,说明usage统计包含了key自身的占用
    192.168.0.66:6379> expire abc 1000000
    (integer) 1
    192.168.0.66:6379> memory usage abc
    (integer) 60    //加了过期时间后,内存占用没有改变,说明usage统计不包含expire内存占用
    192.168.0.66:6379> 
  2. 对hash、list、set、sorted set等数据类型,usage命令会抽样统计,提供内存占用的估算值。

    使用方式:memory usage keyset samples 1000

    其中keyset表示一个集合数据类型的key,1000表示抽样个数。

stats

返回当前实例内存使用细节

使用方法:memory stats

127.0.0.1:6379[8]> memory stats
 1) "peak.allocated"
 2) (integer) 2412408
 3) "total.allocated"
 4) (integer) 2084720
 5) "startup.allocated"
 6) (integer) 824928
 7) "replication.backlog"
 ... ...

以下给出部分数据返回项的具体含义

表1 memory stats

数据返回项

说明

peak.allocated

Redis实例运行过程中,allocator分配的内存峰值。同info memory的used_memory_peak

total.allocated

allocator当前分配的内存字节数。同info memory的used_memory

startup.allocated

Redis启动占用的内存字节数

replication.backlog

Redis复制积压缓冲区(replication backlog)内存使用字节数,通过repl-backlog-size参数设置,默认1M

clients.slaves

在master侧,所有slave clients消耗的内存字节数

clients.normal

Redis所有常规客户端消耗内存节字数

overhead.total

Redis额外的总开销内存字节数; 即分配器分配的总内存total.allocated,减去数据实际存储使用内存。

keys.count

Redis实例中key的数量

keys.bytes-per-key

每个key平均占用字节数。注意,overhead也会均摊到每个key上,因此不能以此值来表示业务实际的key平均长度。

dataset.bytes

表示Redis数据占用的内存容量。即分配的内存总量,减去总的额外开销内存量。

dataset.percentage

表示Redis数据占用内存占总内存分配的百分比

peak.percentage

当前内存使用量与峰值时的占比

fragmentation

表示Redis的内存碎片率

doctor

使用方法: memory doctor

used_memory( total.allocated)小于5M,doctor认为内存使用量过小,不做进一步诊断。当满足以下某一点,Redis会给出诊断结果和建议:
  1. peak分配内存大于当前total_allocated的1.5倍,即peak.allocated/total.allocated > 1.5,说明内存碎片率高,RSS远大于used_memory
  2. High fragmentation/fragmentation大于1.4,说明内存碎片率高
  3. 每个Normal Client平均使用内存大于200KB,说明pipeline可能使用不当,或Pub/Sub客户端处理消息不及时
  4. 每个Slave Client平均使用内存大于10MB,说明master的写入流量过高

purge

使用方法: memory purge

用途:通过调用jemalloc内部命令,进行内存释放。释放对象包括Redis进程占用但未有效使用的内存,即常说的内存碎片。

memory purge只适用于使用jemalloc作为allocator的Redis实例。

Lazy free机制

解决的痛点/问题

Redis是单线程程序,当运行一个耗时较大的请求时,会导致所有请求排队等待,在请求处理完成前,Redis不能响应其他请求,因此容易引发性能问题。而Redis删除大的集合键时,就属于一种比较耗时的请求。

原理

Redis4.0提供的一种惰性删除或者说延迟释放机制,主要用于解决删除大key对Redis进程的阻塞,从而避免带来性能与可用性问题。

删除key时,Redis异步延时释放key的内存,把key释放操作放在bio(Background I/O)单独的子线程处理中

使用方法

  1. 主动删除
    • unlink

      unlink与del命令目的一样,删除某个key。unlink在删除集合类键时,如果集合键的元素个数大于64个,会把内存释放操作,给单独的bio(Background I/O)线程来执行。因此unlink删除操作能在非常短的时间内完成包含上百万个元素的大key删除。

    • flushall/flushdb

      通过对flushall/flushdb添加ASYNC异步清理选项,Redis在清理整个实例或单个DB时,操作都是异步的

  2. 过期key删除、大key驱逐删除

    被动删除有四种场景,每种场景对应一个配置参数,默认都是关闭:

    lazyfree-lazy-eviction no //针对redis内存使用达到maxmeory,并设置有淘汰策略时,是否采用lazy free机制
    lazyfree-lazy-expire no //针对设置有TTL的键,过期后,被redis清理删除时是否采用lazy free机制
    lazyfree-lazy-server-del no //针对有些指令在处理已存在的键时,会带有一个隐式的DEL键的操作
    slave-lazy-flush no //针对slave进行全量数据同步,slave在加载master的RDB文件前,会运行flushall来清理自己的数据场景

    以上配置如需使用,请提工单咨询技术服务人员。

其他新增命令

  1. swapdb

    用途:交换同一Redis实例内2个db的数据。

    用法:swapdb dbindex1 dbindex2

  2. zlexcount

    用途:在有序集合中,返回符合条件的元素个数。

    用法:zlexcount key min max

内存使用和性能改进

  1. 使用更少的内存来存储相同数量的数据
  2. 可以对使用的内存进行碎片整理,并逐渐回收
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