作者:阿里云弹性计算产品专家踏波
本文将通过分享基于阿里云持久内存实例产品上部署 Redis 的负载实践案例,降低自建 Redis 应用的成本,帮助用户更好地降本增效。
什么是 Redis
Redis 是由意大利人 Antirez 开发的键值对(key-value) 数据库。Redis 是“Remote Dictionary Service” 的首字母缩写,它是一个基于内存的,可选持久化的键值对存储系统。
Redis 作为一个高性能、低延时的缓存数据库风靡全球,1ms 的响应延时在数据库圈内一骑绝尘,其根本原因是 Redis 将所有的数据都存放于内存,而内存拥有着磁盘难以比拟的带宽和延时。Redis 被广泛应用在游戏、视频、新闻、导航、金融等各个领域。
Redis 数据库主要有以下几个特点:
- 内存型数据库
- 工作模式为单线程
- 支持多种复杂数据类型
- 支持数据持久化
- 支持主从结构
随着互联网及云端数据爆炸式的增加,传统基于 DRAM (普通易失性内存)的部署方式,高昂的成本以及受限的容量逐渐成为 Redis 应用的瓶颈。容量更大,价格更低的新型内存(持久内存介质)逐步走上数据中心领域应用的舞台。
搭建 Redis 对于云服务器的要求
Redis 数据库对内存容量的要求比较高,数据库的瓶颈往往出现在内存容量上,即内存耗光了,而 CPU 的利用率只有 10-20% 不到。所以,搭建 Redis 对于云服务器的内存要求较高,充足的内存容量可以有效地降本增效。
阿里云新推出的持久内存实例产品 Re6p,采用 Intel ®傲腾 TM 持久内存,提供了高达 1:20 的 CPU 内存容量配比(即 8 核新配备了 160G 内存),为 Redis 应用提供专用实例规格 ecs.re6p-redis.large,部署方便简单。
基于 Re6p 五分钟搭建 Redis 应用
阿里云持久内存型实例 Redis 应用解决方案解构图
Redis 应用直接部署在 Re6p-redis 系列实例上,无需对持久内存进行其他任何初始化操作“开机即用”。
基于开源 Redis 版本部署,注入了冷热数据分层机制(通过专用 patch 包实现—memKeyDB),patch 包完全开源,由 Intel 团队维护。
参考源码:
https://github.com/memKeyDB/memKeyDB
下面将分享某互联网客户基于 Re6p-redis 系列实例的实战经验,如何基于 open source Redis 4.0.14 及对应的 patch,五分钟搭建出基于持久内存的超高性价比 Redis 应用集群。
第一步
启动阿里云 ECS,购买 ecs.re6p-redis.2xlarge 实例规格,选择 ALi Linux2 操作系统,云盘选择 500G PL1 ESSD,并指定系统盘默认为 40GB。
第二步:准备编译环境
设置环境变量:
export MEMKIND_DAX_KMEM_NODES=1
准备编译环境:
yum -y groupinstall 'Development Tools';yum -y install numactl-devel.x86_64
第三步:安装Redis4.0.14
下载 Redis 安装包:
wget https://github.com/redis-io/redis/archive/4.0.14.tar.gz;tar xzvf 4.0.14.tar.gz
安装 patch 包:
wget https://github.com/redis/redis/compare/4.0.14...memKeyDB:4.0.14-devel.diff -O redis_4.0.14_eca56e845aa19d2e79e7c70207e860f8385541f9.patch;cd redis-4.0.14;git apply --ignore-whitespace ../redis_4.0.14_eca56e845aa19d2e79e7c70207e860f8385541f9.patch
安装 memkind 持久内存管理工具:
wget https://github.com/memkind/memkind/archive/v1.10.1-rc2.tar.gz;tar xzvf v1.10.1-rc2.tar.gz;mv memkind-1.10.1-rc2/* ./deps/memkind/;cd ./deps/memkind/;wget https://github.com/memKeyDB/memKeyDB/wiki/files/0001-Use-secure_getenv-when-possible.patch;git apply --ignore-whitespace 0001-Use-secure_getenv-when-possible.patch
开始编译安装 Redis4.0.14:
cd /root/redis-4.0.14;make clean;make distclean;make MALLOC=memkind -j 4;make install
第四步:配置网卡多队列(可以发挥出 Redis 的最大性能)
准备脚本:
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/ecs_mq/ecs_mq_latest.tgz;tar -xzf ecs_mq_latest.tgz;cd ecs_mq/
运行脚本:
bash install.sh <系统名称> <系统主版本号>. (如:bash install.sh centos 7)
启动服务:systemctl start ecs_mq
安装完成,启动 Redis 服务:
启动:
cd /root/redis-4.0.14;redis-server redis.conf --port 6379 --memory-alloc-policy ratio --dram-pmem-ratio 1 8 --maxmemory 36G --hashtable-on-dram yes --daemonize yes --protected-mode no --bind 0.0.0.0
全部完成,运行测试程序测试性能情况:
server 端启动 Redis 服务:
redis-server /root/redis-4.0.14/redis.conf --port 6379 --memory-alloc-policy ratio --dram-pmem-ratio 1 8 --hashtable-on-dram yes --daemonize yes --logfile /tmp/redis_6379.log --protected-mode no --bind 0.0.0.0 --save
client 端运行 Redis-benchmark:
/root/redis-4.0.14/src/redis-benchmark -h server_ip -p 6379 -t get -r 100000000 -n 120000000 -c 64 -d 64 >> ./get_6379.redis
查看测试结果,如下展示了与普通内存型实例的对比测试结果(并行运行了 8 个 thread),可以看到基于持久内存构建的 Redis 应用,性价比有了极大的提升。
更多 Redis 版本支持请参考官网文档帮助链接:
总结
本文对 Redis 做了简单的介绍,并分享了如何基于 Re6p 搭建高性价比的 Redis 负载运行环境,希望对大家有所帮助。