hello 大家好,我是七淅(xī)。
Redis 大家肯定不陌生,但在使用層面看不到的地方,就容易被忽略。今天想和大家分享的內容是 Redis 各個緩沖區的作用、溢出的後果及優化方向 。
在開始正文前,想多叨叨幾句。不管是 Redis 還是其他中間件,底層很多原理都是相似的,設計思想都是通用的。
大家以後如果在學什麽新框架/組件,可以盡量和已經學過的知識點進行聯想,這樣會更容易理解點的,不至於說死記硬背。
比如現在說到的緩沖區,它的目的是什麽呢?
無它,為了性能。
要麽緩存數據, 提高響應速度 。比如 MySQL 中有個 change buffer
要麽擔心消費者速度跟不上生產,怕 數據丟失 。所以需要把生產數據先暫存起來。Redis 的緩沖區就是這個作用。
另外,消費者速度跟不上,如果是同步處理的話,那是不是也會拖慢生產者,所以這裏其實也是在保證生產者的速度。
可能有的讀者會說:扯淡,消費者都跟不上了,生產者再快有什麽用?
其實有沒有壹種可能,生產者根本不關心消費者什麽時候用呢?前者是負責把後者需要的東西處理好給它就完事了。生產者很忙,還有其他壹大堆數據要處理,不能慢慢等消費者同步消費完才去做其他事情。
好像開頭擴展得有點多,我收壹收,下面會詳細說到。有疑問的小夥伴請上車,七淅正式發車了。
首先 Redis 有什麽緩沖區呢?
壹*** 4 個:
服務器端會給 每個連接的客戶端 都設置了壹個輸入緩沖區。
暫存請求數據。
輸入緩沖區會先把客戶端發送過來的命令暫存起來,Redis 主線程再從輸入緩沖區中讀取命令,進行處理。
為了避免客戶端和服務器端的請求發送和處理速度不匹配,這點和等下要說的輸出緩沖區是壹樣的。
首先緩沖區是壹塊固定大小的內存區域,如果要把這個地方填滿的話,那 Redis 會直接把客戶端連接關閉。
保護自己嘛,妳客戶端掛了總比我服務端掛了好,服務端壹掛就是所有客戶端都沒用了。
那填滿緩沖區就有 2 個情況了:
那麽把上述原理對應到 Redis 的場景。
壹下子填滿的情況可以是往 Redis 裏寫大量數據,百萬千萬數量級那種。
另壹個情況可以是 Redis 服務端因執行耗時操作,阻塞住了,導致沒法消費輸入緩沖區數據。
對應上面 2 個溢出場景,優化方向很自然就有了。
壹下子填滿的情況,是不是可以考慮不要壹下子寫這麽多數據,能否拆下數據(其實壹下子寫大量數據本身就不合理哈)
另外,是否可以調高緩沖區大小呢?
這個其實是不行的哈,因為沒有可以設置的地方,目前服務端默認為每個客戶端輸入緩沖區分配的大小是 1GB。
那輪到第 2 個溢出場景:兩邊處理速度不壹致。
正常來說,服務端不應該出現長時間阻塞,所以需要看看是什麽原因導致的阻塞,解決到就好了。
同輸入緩沖區,服務器端也會給 每個連接的客戶端 都設置了壹個輸出緩沖區。
同上,也是暫存請求數據。
這個地方其實我在文章開頭說的,生產者不關心消費者什麽時候用,只負責把消費者之前請求的東西處理好就完事了。
服務端壹般都會和多個客戶端連接,加上 redis 網絡通信模塊是單線程的(即使是新版本支持多線程也壹樣)
假如沒有輸出緩沖區會發生什麽事呢?
服務端處理了很多客戶端 A 的請求,需要經過網絡這壹耗時操作,返回給客戶端 A。在這個過程中,客戶端 B 的請求壹直得不到服務端處理和響應,這樣吞吐量就上不去了。
有了緩沖區之後,至少能解放服務端,讓它去處理客戶端 B 的請求。
這裏也是同輸入緩沖區,我就不啰嗦了,溢出的話服務端也會關閉客戶端連接。
類似的,不要壹下子讀大量數據;不持續在線上執行 MONITOR 命令。
而輸出緩沖區的大小是可以通過 client-output-buffer-limit 來設置的。
但是壹般來說,我們都不用改,因為默認情況就夠了,這裏了解下就好。
溫馨提示下,如果對 Redis 同步/復制不了解的讀者,比如不知道全量/增量復制,建議可以看下我這篇文章:壹文讓妳明白Redis主從同步。
下面回到正題哈。
有復制肯定有主從,而主從間的數據復制包括全量復制和增量復制兩種。
全量復制是同步所有數據,而增量復制只會把主從庫網絡斷連期間主庫收到的命令,同步給從庫。
暫存數據。
主節點上會為 每個從節點 都維護壹個復制緩沖區。
在全量復制時,主節點在向從節點傳輸 RDB 文件的同時,會繼續接收客戶端發送的寫命令請求,並保存在復制緩沖區中,等 RDB 文件傳輸完成後,再發送給從節點去執行。
從節點接收和加載 RDB 較慢,同時主節點接收到了大量的寫命令,寫命令在復制緩沖區中就會越積越多,最後就會溢出。
壹旦溢出,主節點會直接關閉和從節點進行復制操作的連接,導致全量復制失敗
可以控制主節點數據量在 2~4GB(僅供參考),這樣可以讓全量同步執行得更快些,避免復制緩沖區累積過多命令
也可以調整緩沖區大小,還是之前的 client-output-buffer-limit 參數。
比如: config set client-output-buffer-limit slave 512mb 128mb 60
這個是在新增復制用到的緩沖區。
暫存數據。
從節點意外斷開連接後重連,可從該緩沖區同步期間沒同步到的數據。
不會溢出。(想不到吧.jpg)
該緩沖區本質是壹個 固定長度,先進先出的隊列 ,默認 1MB。
所以當隊列被占滿,不是報錯,也不像上面幾個緩沖區直接關閉連接。而是覆蓋最早進入隊列的數據。
因此,如果有從節點還沒有同步這些舊命令數據,就會導致主從節點重新進行全量復制,而不是增量復制。
調整復制積壓緩沖區的大小,參數是: repl_backlog_size