大家好,我是狂野君,昨天发了篇文章 竟然没有人阅读,今天有点emo~~
这篇文章主要讲 Redis高性能、高可用的实用技能,还是非常干的,希望对大家能有帮助 让实习生搭个Redis集群,差点把我”搭“进去~~~ -
今天,我就不废话了,咱么直接上干货
说说关于Redis的安全策略相关的东西,以及Redis过期删除策略&内存淘汰策略
安全策略
1. 密码认证
可以通过 redis 的配置文件设置密码参数,这样客户端连接到 redis 服务就需要密码验证,这样可以让你的 redis 服务更安全。
redis在redis.conf配置文件中,设置配置项requirepass, 开户密码认证。
打开redis.conf,找到requirepass所在的地方,修改为指定的密码,密码应符合复杂性要求:
1、长度8位以上
2、包含以下四类字符中的三类字符:
英文大写字母(A 到 Z)
英文小写字母(a 到 z)
10 个基本数字(0 到 9)
非字母字符(例如 !、$、#、%、@、^、&)
3、避免使用已公开的弱密码,如:abcd.1234 、admin@123等
再去掉前面的#号注释符,然后重启redis
实例
我们可以通过以下命令查看是否设置了密码验证:
127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
1) "requirepass"
2) ""
默认情况下 requirepass 参数是空的,这就意味着你无需通过密码验证就可以连接到 redis 服务。
你可以通过以下命令来修改该参数:
127.0.0.1:6379> CONFIG set requirepass "zimu"
OK
127.0.0.1:6379> CONFIG get requirepass
1) "requirepass"
2) "zimu"
设置密码后,客户端连接 redis 服务就需要密码验证,否则无法执行命令。
语法
AUTH 命令基本语法格式如下:
127.0.0.1:6379> AUTH password
实例
127.0.0.1:6379> AUTH "zimu"
OK
127.0.0.1:6379> SET mykey "Test value"
OK
127.0.0.1:6379> GET mykey
"Test value"
3. 过期删除策略&内存淘汰策略
3.1. 问题分析:
- ①、如何设置Redis键的过期时间?
- ②、设置完一个键的过期时间后,到了这个时间,这个键还能获取到么?假如获取不到那这个键还占据着内存吗?
- ③、如何设置Redis的内存大小?当内存满了之后,Redis有哪些内存淘汰策略?我们又该如何选择?
3.2 设置Redis键过期时间
Redis提供了四个命令来设置过期时间(生存时间)。
①、EXPIRE :表示将键 key 的生存时间设置为 ttl 秒。
②、PEXPIRE :表示将键 key 的生存时间设置为 ttl 毫秒。
③、EXPIREAT :表示将键 key 的生存时间设置为 timestamp 所指定的秒数时间戳。
④、PEXPIREAT :表示将键 key 的生存时间设置为 timestamp 所指定的毫秒数时间戳。
PS:在Redis内部实现中,前面三个设置过期时间的命令最后都会转换成最后一个PEXPIREAT 命令来完成。
另外补充两个知识点:
一、移除键的过期时间
PERSIST :表示将key的过期时间移除。
二、返回键的剩余生存时间
TTL :以秒的单位返回键 key 的剩余生存时间。
PTTL :以毫秒的单位返回键 key 的剩余生存时间。
3.3 Redis过期时间的判定
在Redis内部,每当我们设置一个键的过期时间时,Redis就会将该键带上过期时间存放到一个过期字典中。当我们查询一个键时,Redis便首先检查该键是否存在过期字典中,如果存在,那就获取其过期时间。然后将过期时间和当前系统时间进行比对,比系统时间大,那就没有过期;反之判定该键过期。
3.4 过期删除策略
通常删除某个key,我们有如下三种方式进行处理。
①、定时删除
在设置某个key 的过期时间同时,我们创建一个定时器,让定时器在该过期时间到来时,立即执行对其进行删除的操作。
②、惰性删除
设置该key 过期时间后,我们不去管它,当需要该key时,我们在检查其是否过期,如果过期,我们就删掉它,反之返回该key。
③、定期删除
每隔一段时间,我们就对一些key进行检查,删除里面过期的key。
3.5 Redis过期删除策略
Redis的过期删除策略就是:惰性删除和定期删除两种策略配合使用
惰性删除:Redis的惰性删除策略由 db.c/expireIfNeeded 函数实现,所有键读写命令执行之前都会调用 expireIfNeeded 函数对其进行检查,如果过期,则删除该键,然后执行键不存在的操作;未过期则不作操作,继续执行原有的命令。
定期删除:由redis.c/activeExpireCycle 函数实现,函数以一定的频率运行,每次运行时,都从一定数量的数据库中取出一定数量的随机键进行检查,并删除其中的过期键。
注意:并不是一次运行就检查所有的库,所有的键,而是随机检查一定数量的键。
定期删除函数的运行频率,在Redis2.6版本中,规定每秒运行10次,大概100ms运行一次。在Redis2.8版本后,可以通过修改配置文件redis.conf 的 hz 选项来调整这个次数。
思考:会不会存在某些永远使用不到的键,并且多次定期删除也没选定到进行删除的key?
3.6 内存淘汰策略
①、设置Redis最大内存
在配置文件redis.conf 中,可以通过参数 maxmemory 来设定最大内存:
不设定该参数默认是无限制的,但是通常会设定其为物理内存的四分之三
②、设置内存淘汰方式
当现有内存大于 maxmemory 时,便会触发redis主动淘汰内存方式,通过设置 maxmemory-policy
有如下几种淘汰方式:
volatile-lru:设置了过期时间的key使用LRU算法淘汰;allkeys-lru:所有key使用LRU算法淘汰;volatile-lfu:设置了过期时间的key使用LFU算法淘汰;allkeys-lfu:所有key使用LFU算法淘汰;volatile-random:设置了过期时间的key使用随机淘汰;allkeys-random:所有key使用随机淘汰;volatile-ttl:设置了过期时间的key根据过期时间淘汰,越早过期越早淘汰;noeviction:默认策略,当内存达到设置的最大值时,所有申请内存的操作都会报错(如set,lpush等),只读操作如get命令可以正常执行;
* LRU、LFU和volatile-ttl都是近似随机算法;
使用下面的参数maxmemory-policy配置淘汰策略:
#配置文件
maxmemory-policy noeviction
#命令行
127.0.0.1:6379> config get maxmemory-policy
1) "maxmemory-policy"
2) "noeviction"
127.0.0.1:6379> config set maxmemory-policy allkeys-random
OK
127.0.0.1:6379> config get maxmemory-policy
1) "maxmemory-policy"
2) "allkeys-random"
在缓存的内存淘汰策略中有FIFO、LRU、LFU** 三种,其中LRU和LFU是Redis在使用的。**
FIFO是最简单的淘汰策略,遵循着先进先出的原则,这里简单提一下:
LRU算法
LRU(Least Recently Used)表示最近最少使用,该算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据,其核心思想是“如果数据最近被访问过,那么将来被访问的几率也更高”。
LRU算法的常见实现方式为链表:
新数据放在链表头部 ,链表中的数据被访问就移动到链头,链表满的时候从链表尾部移出数据。
而在Redis中使用的是近似LRU算法,为什么说是近似呢?Redis中是随机采样5个(可以修改参数maxmemory-samples配置)key,然后从中选择访问时间最早的key进行淘汰,因此当采样key的数量与Redis库中key的数量越接近,淘汰的规则就越接近LRU算法。但官方推荐5个就足够了,最多不超过10个,越大就越消耗CPU的资源。
但在LRU算法下,如果一个热点数据最近很少访问,而非热点数据近期访问了,就会误把热点数据淘汰而留下了非热点数据,因此在Redis4.x中新增了LFU算法。
在LRU算法下,Redis会为每个key新增一个3字节的内存空间用于存储key的访问时间;
LFU算法
LFU(Least Frequently Used)表示最不经常使用,它是根据数据的历史访问频率来淘汰数据,其核心思想是“如果数据过去被访问多次,那么将来被访问的频率也更高”。
LFU算法反映了一个key的热度情况,不会因LRU算法的偶尔一次被访问被误认为是热点数据。
LFU算法的常见实现方式为链表:
新数据放在链表尾部 ,链表中的数据按照被访问次数降序排列,访问次数相同的按最近访问时间降序排列,链表满的时候从链表尾部移出数据。
总结
Redis过期删除策略是采用惰性删除和定期删除这两种方式组合进行的,惰性删除能够保证过期的数据我们在获取时一定获取不到,而定期删除设置合适的频率,则可以保证无效的数据及时得到释放,而不会一直占用内存数据。
但是我们说Redis是部署在物理机上的,内存不可能无限扩充的,当内存达到我们设定的界限后,便自动触发Redis内存淘汰策略,而具体的策略方式要根据实际业务情况进行选取。
好了,关于Redis的内容,暂时就先告一段落,下期开始换个话题,继续搞起来了
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