一，关系型数据库与非关系型数据库
关系型数据库为了规范性，把数据分配成为最小的逻辑表来存储避免重复，获得精简的空间利用。 但是多个表之间的关系限制，多表管理就有点复杂。 当然精简的存储可以节约宝贵的数据存储，但是现在随着社会的发展，磁盘上付出的代价是微不足知道的。
非关系型是平面数据集合中，数据经常可以重复，单个数据库很少被分开，而是存储成为一个整体，这种整块读取数据效率更高。
二，非关系型数据库产生的背景
1，high performance——对数据库高并发读写需求
2，huge Storage——对海量数据高效存储与访问需求
3，high scalability && high availability——对数据库高可扩展与高可用性需求
三，Redis简介
Redis是一个开源的，使用C语言编写，支持网络，可基于内存亦可持久化的日志型，key-value（键值对）数据库，是目前分布式架构中不可或缺的一环。
与 SQL 型数据库截然不同，Redis 没有提供新建数据库的操作，因为它自带了 16 （0—15）个数据库（默认使用 0 库）。在同一个库中，key 是唯一存在的、不允许重复的，它就像一把“密钥”，只能打开一把“锁”。键值存储的本质就是使用 key 来标识 value，当想要检索 value 时，必须使用与 value 相对应的 key 进行查找。
Redis 具有以下特点：
Redis 不仅可以将数据完全保存在内存中，还可以通过磁盘实现数据的持久存储；
Redis 支持丰富的数据类型，包括 string、list、set、zset、hash 等多种数据类型，因此它也被称为“数据结构服务器”；
Redis 支持主从同步，即 master-slave 主从复制模式。数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步，有效地保证数据的安全性；
Redis 支持多种编程语言，包括 C、C++、Python、Java、PHP、Ruby、Lua 等语言。
Redis优点：
下面对 Redis 的优势进行了简单总结：
性能极高：Redis 基于内存实现数据存储，它的读取速度是 110000次/s，写速度是 81000次/s；
多用途工具： Redis 有很多的用途，比如可以用作缓存、消息队列、搭建 Redis 集群等；
命令提示功能：Redis 客户端拥有强大的命令提示功能，使用起来非常的方便，降低了学习门槛；
可移植性：Redis 使用用标准 C语言编写的，能够在大多数操作系统上运行，比如 Linux，Mac，Solaris 等。
支持数据备份，即master-salve模式的数据备份
一，Redis安装部署
注：make prefix=安装路径 install
[root@localhost ~]# tar zxf /mnt/redis-3.2.9.tar.gz -C /usr/src/ [root@localhost ~]# cd /usr/src/redis-3.2.9/ [root@localhost redis-3.2.9]# make && make install
make install 只有安装了二进制文件到系统，并没有启动脚本和配置文件。软件包中默认提供了一个install.server.sh脚本文件，通过该脚本文件可以设置Redis服务所需要的相关配置文件。
一直保持默认即可，回车，回车，回车
[root@localhost redis-3.2.9]# cd /usr/src/redis-3.2.9/utils/ [root@localhost utils]# ./install_server.sh Welcome to the redis service installer This script will help you easily set up a running redis server Please select the redis port for this instance: [6379] Selecting default: 6379 Please select the redis config file name [/etc/redis/6379.conf] Selected default - /etc/redis/6379.conf Please select the redis log file name [/var/log/redis_6379.log] Selected default - /var/log/redis_6379.log Please select the data directory for this instance [/var/lib/redis/6379] Selected default - /var/lib/redis/6379 Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] Selected config: Port : 6379 #端口号 Config file : /etc/redis/6379.conf #设置默认设置文件 Log file : /var/log/redis_6379.log #设置日志文件 Data dir : /var/lib/redis/6379 #执行命令 Executable : /usr/local/bin/redis-server #客户端命令 Cli Executable : /usr/local/bin/redis-cli Is this ok? Then press ENTER to go on or Ctrl-C to abort. Copied /tmp/6379.conf => /etc/init.d/redis_6379 Installing service... Successfully added to chkconfig! Successfully added to runlevels 345! /var/run/redis_6379.pid exists, process is already running or crashed Installation successful!
安装完成后，可以通过Redis的服务控制脚本/etc/init.d/redis_6379来对Redis服务进行控制，如停止Redis服务，启动Redis服务，重启Redis服务，查看Redis允许状态。
[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 stop Stopping ... Redis stopped [root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 start Starting Redis server... [root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart Stopping ... Redis stopped Starting Redis server... [root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 status Redis is running (4582)
配置参数
[root@localhost ~]# vim /etc/redis/6379.conf bind 127.0.0.1 192.168.2.1 #监听的主机地址 port 6379 #端口 daemonize yes #启动守护进程 pidfile /var/run/redis_6379.pid #指定PID文件 loglevel notice #日志级别 logfile /var/log/redis_6379.log #指定日志文件 [root@localhost ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart Stopping ... Redis stopped Starting Redis server... 1.
二，Redis命令工具
edis-server：用于启动Redis的工具
redis-benchmark：用于检测Redis的工具
redis-check-aof：修复AOF持久化文件
redis-check-rdb：修复RDB持久化文件
redis-cli：Redis命令行工具
redis-setinel：redis-server文件的软链接
1.redis-cli命令行工具
[root@localhost ~]# redis-cli //连接本机上的Redis数据库 127.0.0.1:6379> ping //检测Redis服务是否启动 PONG 127.0.0.1:6379>
指定远程主机上的Redis数据库，命令语法为Redis-cli -h host -p port -a password。-h指定远程主机，-p指定Redis服务的端口号，-a指定密码。若要退出数据库环境，执行exit或quit命令即可返回原来的Shell环境。
1. [root@localhost ~]# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 2. 127.0.0.1:6379> exit
2.redis-benchmark测试工具
基本测试语法为 redis-benchmark [option] [option value]。
查用选项：
-h：指定服务器主机名
-p：指定服务器端口
-s：指定服务器socket
-c：指定并发连接数
-n：指定请求连接数
-d：以字节（B）的形式指定SET/GET值的数据大小
-k：1=keep alive 0=reconnect
-r：SET/GET/INCR使用随机key，SADD使用随机值
-P：通过管道传输<numreq>请求
-q：强制退出redis。仅显示query/sec 值
--cav：以CSV格式输出
-l：生成循环，永久执行测试
-t：仅运行以逗号分割的测试命令列表
-i：ldie模式。仅打开N个idle连接等待
可以针对某台Redis服务器进行性能检测，执行redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -c 100 -n 100000 命令即可向本机，端口为6379的Redis发送100个并发连接与100000个请求测试性能。
[root@localhost ~]# redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 6379 -c 100 -n 1000000 ====== PING_INLINE ====== 1000000 requests completed in 7.08 seconds 100 parallel clients 3 bytes payload keep alive: 1
三，Redis数据库常用命令
set：存放数据，基本的命令格式为set key value
get：获取数据，基本的命令格式为get key
1. [root@localhost ~]# redis-cli 2. 127.0.0.1:6379> set teacher cjx 3. OK 4. 127.0.0.1:6379> get teacher 5. "cjx"
key相关命令
1. 127.0.0.1:6379> KEYS * 2. 1) "mylist" 3. 2) "counter:__rand_int__" 4. 3) "s2" 5. 4) "s3" 6. 5) "key:__rand_int__" 7. 6) "s1" 8. 7) "teacher"
xists：使用exists命令可以判断键值是否存在。integer 0 代表此键不存在
1. 127.0.0.1:6379> exists teacher 2. (integer) 1 3. 127.0.0.1:6379> exists fiush 4. (integer) 0
del：使用del命令可以删除当前数据库的指定key。integer 0 代表此键不存在
1. 127.0.0.1:6379> del s1 2. (integer) 1 3. 127.0.0.1:6379> del s6 4. (integer) 0
type：使用type命令可以获取key对应的value值类型。
1. 127.0.0.1:6379> type teacher 2. string
rename：rename命令是对key进行重命名，格式为“ rename 源key 目标key”。使用rename命令进行重命名时，无论目标key是否存在都进行重命名，且源key的值会覆盖目标key的值。
127.0.0.1:6379> keys * 1) "s2" 2) "s3" 3) "s1" 127.0.0.1:6379> rename s2 s22 OK 127.0.0.1:6379> keys * 1) "s22" 2) "s3" 3) "s1" 127.0.0.1:6379> rename s1 s3 OK 127.0.0.1:6379> keys * 1) "s3" 2) "s22"
renamenx命令的作用是对已有key进行重命名，并检测新名是否存在。使用renamenx命令进行重命名时，如果目标key存在则不进行重命名。
127.0.0.1:6379> renamenx s22 s2 (integer) 1 127.0.0.1:6379> keys * 1) "s2" 2) "s3" 127.0.0.1:6379> renamenx s3 s2 (integer) 0 127.0.0.1:6379> keys * 1) "s2" 2) "s3"
dbsize命令时查看当前数据库中key的数目
1. 127.0.0.1:6379> dbsize 2. (integer) 2
多数据库间切换
Redis支持多数数据库，Redis在没有任何改动的情况下默认包含16个数据库，数据库名称是用数字0-15来依次命名的。使用select命令可以进行Redis的多数据之间的切换，命令格式为“ select index ”，其中index表示数据库的序号，而使用redis-cli连接redis数据库后，默认使用序号为0的数据库。
1. 127.0.0.1:6379> select 10 2. OK 3. 127.0.0.1:6379[10]> select 15 4. OK 5. 127.0.0.1:6379[15]> select 0 6. OK 7. 127.0.0.1:6379>
redis数据库提供了一个move命令，其可以进行多数据库的数据移动，命令的基本语法格式为“ move key dbindex ”。其中，key当前数据库的目标键，dbindex目标数据库的序号。具体操作如下。
127.0.0.1:6379> get k1 "100" 127.0.0.1:6379> move k1 1 (integer) 1 127.0.0.1:6379> select 1 OK 127.0.0.1:6379[1]> get k1 "100" 127.0.0.1:6379[1]> select 0 OK 127.0.0.1:6379> get k1 (nil)
清除数据库内数据
清空当前数据库的数据，使用flushdb命令实现。
清空所有数据库的数据，使用flushall命令实现。
四，Redis群集
Red群集原理：
Redis Cluster是一个无中心的结构。
1.架构细节
所有的redis节点彼此互联，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
节点的失效（fail）在群集中过半的主（master）节点检测失效时才生效。
客户端与redis节点直连，不需要中间代理（proxy）层，客户端不需要连接群集所有节点，连接群集中任何一个可用节点即可。
redis-cluster 把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上，cluster负责维护node<->slot<->key.
2.redis-cluster选举
选举过程是群集中所有master参与，如果半数以上master节点与当前master节点通信超时（cluster_state:fail），当群集不可用时，所有对群集的操作都不可用，收到（（error）CLUSTERDOWN The cluster is down）错误。
如果群集任何master挂掉，且当前master没有slave，则群集进入fail状态，也可以理解为群集的slot映射[0-16383]不完整时进入fail状态。
如果群集中超过半数的master挂掉，无论是否有slave，群集都进入fail状态。
默认情况下，每个群集的节点都使用两个TCP端口，一个是6379，一个是16379；6379服务于客户端的连接，16379用于群集总线，即使用二进制协议的节点到节点通信通道。节点使用群集总线进行故障检测，配置更新，故障转移授权等。如果开启了防护墙，需要开放这两个端口。
1.安装redis并修改配置文件，将每一台redis服务器全部配置相同。
[root@node2 ~]# vim /etc/redis/6379.conf bind 192.168.2.1 daemonize yes logfile /var/log/redis_6379.log cluster-enabled yes #启动群集 cluster-config-file nodes-6379.conf #群集配置文件 cluster-node-timeout 15000 cluster-require-full-coverage no port 6379
2.重启redis服务即可。
1. [root@node2 ~]# /etc/init.d/redis_6379 restart 2. Stopping ... 3. Redis stopped 4. Starting Redis server...
3.选择其中一台redis服务器创建群集，需要先安装ruby的运行环境和ruby的Redis客户端。gem命令是提前下载的redis-3.2.0.gem软件包提供的。
1. [root@node2 ~]# yum install ruby rubygems -y 2. [root@node2 ~]# gem install redis --varsion 3.2.0
4.使用脚本创建群集。
[root@node2 ~]# cd /usr/src/redis-3.2.9/src/ [root@node2 src]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.2.1:6379 192.168.2.2:6379 192.168.2.3:6379 192.168.2.4:6379 192.168.2.5:6379 192.168.2.6:6379
查看群集状态
[root@node2 src]# ./redis-trib.rb check 192.168.2.1:6379
测试群集
注：-c来激活群集模式
[root@node2 ~]# redis-cli -h 192.168.2.1 -p 6379 -c
