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Published on 2025-03-31 / 13 Visits
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Redis

#Redis#缓存#NoSQL#数据库#Redis Insight

一、前言

本文编写基于：

  • 部署 Redis 的服务器操作系统：Ubuntu 24.04

  • 远程连接 Redis 的设备的操作系统：Windows 11

  • Redis 社区版 V7.4.2

二、简介

官网：

全称：REmote DIctionary Server

Redis 始于2009年，最初的开发者是 Salvatore Sanfilippo。2020年6月，Sanfilippo 辞去 Redis 维护者职务，退居二线担任“谋士”。Redis 转为社区自治模式。

Redis 是一个使用 ANSI C 编写的支持网络、基于内存、分布式、可选持久性的键值对存储数据库。根据月度排行网站 DB-Engines.com 的数据，Redis是最流行的键值对存储数据库。

Redis 通常被称为 数据结构服务器（data structures server）。这意味着 Redis 通过一组命令提供对可变数据结构的访问，这些命令使用具有 TCP 套接字和简单协议的 服务器-客户端（C/S） 模型发送。因此，不同的进程可以以共享的方式查询和修改相同的数据结构。

Redis 是一款内存数据存储系统，数百万开发人员将其用作缓存（cache）、向量数据库（vector database）、文档数据库（document database）、流式引擎（streaming engine）和消息代理（message broker）。Redis 内置数据复制（用于支持高可用和故障转移）和多级磁盘持久化机制。它支持复杂的数据类型（例如，字符串、哈希、列表、集合、有序集合和 JSON），并对这些数据类型定义了原子操作。

三、安装

参考：在 Linux 上安装 Redis

3.1 安装相关软件包

sudo apt-get install lsb-release curl gpg

可以放心大胆执行以上命令，若已安装软件包，则只是会更新版本，不会覆盖安装。

这些组件主要是安装过程中会需要：

  • lsb-release：Linux 标准基础（LSB，Linux Standard Base） 的一部分，它的核心作用是提供系统发行版的标准化信息（如发行版名称、版本号、代号等）。许多第三方软件源（如 Redis 官方仓库）需要根据系统的 发行版代号（如 noble、jammy）动态生成正确的仓库地址。

  • curl：用来获取官方的软件包签名密钥。

  • gpg：GNU Privacy Guard，是PGP的一个开源替代品。PGP，即 Pretty Good Privacy，一个专有的加密程序，用于对文件和目录进行签名、加密和解密。用于验证下载的 Redis 软件包有无被篡改。

3.2 获取官方的签名密钥

curl -fsSL https://packages.redis.io/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg

命令解析（扩展了解）：

  • -fsSL：安静地下载密钥文件（无冗余输出）。如果 URL 发生重定向（如 HTTPS 强制跳转），自动跟进。如果下载失败（如 404），直接报错并退出，避免脚本继续执行错误操作。

  • gpg --dearmor：将下载到的pgp内容转换成gpg内容。

  • -o /usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg：将内容输入到指定的文件中。

3.3 修改文件权限

sudo chmod 644 /usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg

3.4 配置 apt

echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg] https://packages.redis.io/deb $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/redis.list

其实就是将 Redis 的官方软件仓库添加到系统的 APT 软件源列表中，写上去哪里下 Redis（以及自动获取系统发行版代号填入），以及用什么密钥去校验。

3.5 更新软件包列表

sudo apt-get update

3.6 执行安装最新版 redis

sudo apt-get install redis

查看安装的 Redis 服务的版本，执行命令：

redis-server -v

redis 在安装以后，会自动由 systemctl 进行管理并启动。

可以通过 systemctl 命令进行查看运行状态：

systemctl status redis-server

QQ20250329-224908.png

从输出信息可以看出：默认情况下，Redis 服务不会开机自启动。

（若有需要）设置 Redis 服务开机自启动：

sudo systemctl enable redis-server

四、CLI 使用

从前文 systemctl 查看 Redis 的运行状态可以看出，Redis 默认的监听端口是：6379

为什么是 6379？

因为 6379 在手机按键上 MERZ 对应的号码，而 MERZ 取自意大利歌女 Alessia Merz 的名字。

—— Salvatore Sanfilippo《Redis 作为 LRU 缓存》

4.1 本地访问（无密码）

默认情况下，Redis 访问无需密码。

启动 Redis 安装时自带的命令行客户端工具，执行命令：

redis-cli

测试连接：

ping

QQ20250329-225756.png

退出：

exit

4.2 本地访问（有密码）

若 Redis 有设置密码，则应该在建立连接后，在连接中使用 auth password 的方式进行身份验证，然后执行操作。

QQ20250407-222609.png

4.3 设置值

set key_name key_value

set pai_key1 abcdefg

4.3 查询值

get key_name

get pai_key1

4.4 防火墙开放端口

（非必须，看是否有外部访问的需求）

（推荐）仅允许特定的 IP 范围（如：192.168.0.1 ~ 192.168.0.254）访问 6379 端口。

sudo ufw allow from 192.168.0.0/24 to any port 6379

（不推荐）若不想限制来源 IP 范围：

sudo ufw allow 6379

五、修改 Redis 的配置（可选）

官网提供默认的 Redis 配置文件内容：Redis configuration file example

查看启动服务的配置信息，执行命令：

cat /usr/lib/systemd/system/redis-server.service

可以看到，执行 redis-server 时加载的配置文件位于：/etc/redis/redis.conf

由于默认 /etc/redis 目录禁止 redis 以外的用户读取，所以需要用管理员权限操作。

备份默认的配置文件（可选，但推荐）：

sudo cp /etc/redis/redis.conf /etc/redis/redis.conf.backup

开始编辑：

sudo vi /etc/redis/redis.conf

输入 : （英文冒号），然后输入 set nu 让内容出现行号。

注意：修改完 redis.conf 文件后，需要重启 Redis 服务才能让配置生效。

如执行 Systemctl 的重启服务命令：

sudo systemctl restart redis-server

5.1 允许外部访问

默认情况下，Redis 仅允许本机访问。

修改配置，允许所有 IP 访问（但是实际上还受到防火墙限制）：

bind 0.0.0.0

修改后如下图：

QQ20250331-214537.png

5.2 修改监听端口

修改监听的端口的配置（需要配合防火墙的开放，这里作为示例，改成了：16379）：

QQ20250331-215354.png

5.3 配置访问密码

默认情况下，没有访问密码，任何人都能访问，很不安全。

设置默认用户（Username = default，或者不配置）访问密码（这里作为示例，密码是：redisPwd123）：

requirepass redisPwd123

QQ20250331-220058.png

5.4 设置最大内存占用

默认情况下，Redis 会无限制地占用内存。所以生产环境必须设置最大内存占用。

一般情况下，按实际需求评估来配置 Redis 的最大物理内存占用大小。

如果是有单独的 Redis 服务器，则一般建议最大值为物理内存的 70%~80%，因为需要预留一些物理内存用于持久化、系统等用途。

设置内存即在配置文件中配置值：

 maxmemory 1gb

Redis 在数据存储到达内存上限后，默认策略下，会在插入新数据时报错（不自动清理数据）。

一般会设置一个到达内存上限后执行的清理数据策略，配置文件中已有对支持的所有策略进行介绍。

例如可以选择自动清理使用频率最低的键值对（针对所有 key-value）：

maxmemory-policy allkeys-lfu

下图为配置示例：

QQ20250407-230223.png

5.5 持久化

Redis 是内存型数据库，意味着一旦宕机或者服务停止，则存储的数据会丢失。

为了数据不丢失，即需要对 Redis 存储的数据进行持久化。

参考文档：Redis persistence

目前 Redis 的持久化策略有三种：

  1. RDB：Redis DataBase。

    • 本质是达到指定条件后生成一份当前时刻的数据快照。

    • 适合灾备。

    • 毕竟不是实时备份，会丢失最近一段时间的数据（因为还未发生下一次 RDB）。

    • Redis 默认使用此策略，通常情况下对数据的丢失要求不是特别严格的话就足够了。

  2. AOF：Append Only File。

    • 存储 Redis 对内存中数据修改的指令序列，后续重启 Redis 服务时再次重放这些操作。

    • 为了防止时间比较长以后AOF文件体积太大，Redis 会自动 fork 子进程执行 AOF Rewrite，即遍历当前内存中的数据，转换成指令并序列化到新的 AOF 文件中，然后把这期间新的操作指令也追加到新的 AOF文件中，再用新的 AOF 文件替换旧的 AOF 文件，完成 AOF 文件的瘦身。

    • 官方推荐（默认）配置：appendfsync everysec

  3. RDB + AOF：

    • V4.0 开始支持，即混合模式。

    • 该方式实际是在 AOF 里配置，让 AOF rewrite 时，把当前数据用 RDB 快照的形式记录，然后 AOF 里就只需要记录此次快照之后的指令执行序列。

    • 官方推荐。

  4. 无持久化：禁用持久化，即不需要对数据进行持久化保存

5.5.1 RDB

QQ20250408-222717.png

通过配置文件的描述可知，默认情况下，Redis 使用 RDB 策略进行持久化。

默认触发持久化的条件（满足其一则立即执行持久化）：

  • 3600秒（一小时）内若至少发生1次修改

  • 300秒（5分钟）内若至少发生100次修改

  • 60秒内若至少发生10,000次修改

若不想使用，则还需要手动关闭，配置 save ""

QQ20250408-223128.png

默认存储目录为：/var/lib/redis，文件名是 dump.rdb

若有需要可以自行修改。（Redis 在启动时默认会自动加载此 RDB 文件的数据，即恢复数据）

5.5.2 AOF

QQ20250408-225522.png

默认情况下，AOF 是关闭的，若有需要则可以如图改成：appendonly yes

默认情况下，将在 appendonlydir 配置的目录（若没有显式指定，则为 /var/lib/redis 目录）中生成 appendonly.aof 文件（V7.0 开始是生成一个 appendonlydir 文件夹）。

从 Redis 7.0.0 开始，Redis 使用多部分 AOF 机制。 也就是说，原始的单个 AOF 文件被拆分为基本文件（最多一个）和增量文件（可能有多个）。 基本文件表示重写 AOF 时存在的数据的初始（RDB 或 AOF 格式）快照。 增量文件包含自上次创建基本 AOF 文件以来的增量更改。所有这些文件都放在一个单独的目录中，并由一个清单文件进行跟踪。

V7.0.0 生成文件示例：

  • appendonly.aof.1.base.rdb

  • appendonly.aof.1.incr.aof

  • appendonly.aof.manifest

QQ20250408-225604.png

默认策略是每秒进行一次操作记录的追加到 aof 文件中，若发生宕机，则丢失1s 的数据。

QQ20250408-225647.png

这两个配置是用于控制 Redis 依据什么条件来决定 AOF 文件过大，从而执行 AOF rewrite 操作。

触发 AOF rewrite 需要同时满足这两个条件才执行：

  • auto-aof-rewrite-percentage：当 AOF 文件的当前大小 比上一次重写后的体积大 百分之多少 时触发 rewrite。（初始为启动时加载的 AOF 文件的大小）

  • auto-aof-rewrite-min-size：AOF 文件至少多大才会触发 rewrite。

QQ20250408-225704.png

此配置 yes 表示开启 RDB + AOF 的混合模式，此时其实可以关闭 RDB 了。

V4.0 开始支持。

  • < V7.0.0 时，每次触发 AOF rewrite，Redis 会生成一份 RDB，RDB的内容写在新的 aof 文件中。

  • >= V7.0.0 时，每次触发 AOF rewrite，Redis 会生成一份新的 RDB文件。

5.5.3 AOF 和 RDB 同时启用

Redis 允许同时启用 AOF 和 RDB，两者互不冲突。重启时默认优先使用 AOF 文件恢复数据（因为 AOF 的完整性通常更高）。

5.6 SSL/TLS 连接

需要 Redis V6 开始支持。

默认：关闭。

若 Redis 允许外网访问（且不限制访问来源IP）或者 内部存有敏感信息（如 Token），则建议启用 SSL。

注意：使用 TLS 会导致每个 Redis 实例可实现的吞吐量降低。

此时需要先自建CA（参考：OpenSSL命令行：自建CA&操作CRL）或者从权威机构获取证书。

本文基于 OpenSSL，相关指令可参考：OpenSSL命令行实例

本节考虑的是 Redis 作为服务端的情况，若是 Redis 作为客户端，则方法类似，但不太一样，不在本文考虑范围内，请格外注意。

5.6.1 新建目录

进入 redis.conf 所在目录（仅为了方便管理）：

cd /etc/redis

新建文件夹（命名任意，后续配置要用）：

mkdir tls

进入新文件夹：

cd tls

5.6.2 生成服务端密钥对

生成 2048 长度的密钥（附带口令保护），文件命名为 redis.key：

openssl genrsa -aes128 -out redis.key 2048

请记住设置的口令，后续将配置到配置文件中。

若不想附带口令保护，则移除命令中的 -aes128 即可。

5.6.3 生成服务端 CSR

基于上一步的密钥，生成 CSR：

openssl req -new -key redis.key -out redis.csr

需要注意的是，Common Name 字段，应该为外部访问此服务时基于的 域名 或者 IP地址。

其他值填错或者为空问题都不大。

QQ20250409-222621.png

将 CSR 文件复制一份到 /tmp 目录：

cp redis.csr /tmp

从 tmp 目录下载 CSR 文件到本地。（避免因为 root 用户不允许远程登录导致无权限下载文件）

5.6.4 其他步骤

参考：OpenSSL 生成双向认证使用的证书

参考以上文章，最终将获得所有下文会使用到的证书文件。

参考文档中：

  • server = redis 服务器

  • client = 我们要远程连接 redis 的客户端，比如自己的PC机。

5.6.5 证书文件上传

将 redis.crt（由 redis.csr 签发出来的证书文件）、serverTrustChain.pem 文件上传到 tls 文件夹中。

（若因权限问题无法直接上传到 tls 文件夹，则可以先上传到 tmp 文件夹，然后移动到 tls 文件夹中）

此时，tls 文件夹内，应该可以看到以下文件：

QQ20250413-221024.png

注意：因为很有可能是通过 root 用户操作上传文件的，所以我们需要把整个 tls 文件夹及其子文件，都转给 redis 用户，这样 Redis 就可以正常读取使用 tls 里的文件了。

执行命令：

chown -R redis:redis /etc/redis/tls/

5.6.6 修改 redis.conf

执行命令：

vi /etc/redis/redis.conf

编辑后如图所示：

QQ20250413-224648.png

注意保存编辑后的内容，然后重启 Redis。

  • port：无需 TLS/SSL 连接的端口，一般给本机访问/内网访问时提供（注意防火墙配置）。否则，配置为 0，意味着没有。（这里的配置实测会覆盖 139 行左右的同名 port 配置，但还是建议仅保留一处配置）

  • tls-port：需要 TLS/SSL 连接的端口（注意防火墙配置）。（若和 port 配置的端口是同一个，则以这个优先）

  • tls-cert-file：Redis 证明自身身份的证书文件路径（这里指的是作为服务端时的证书）。（要求 PEM 格式）

  • tls-key-file：Redis 证明自身身份证书 对应的私钥文件路径。（要求 PEM 格式）

  • tls-key-file-pass：Redis 证明自身身份证书 对应的私钥 的保护口令（可能没有，没有保护口令就无需配置，注释掉这一行）。

  • tls-ca-cert-file：（要求验证客户端证书时配置，即双向认证时需要）表示信任证书链文件路径。（要求 PEM 格式）

    • 其实这里也可以不合成证书链文件为一个文件，使用 tls-ca-cert-dir 指定一个证书链文件夹。但是这样的话，不是简单地把证书放入文件夹中就行了，还得把证书链安装到系统中才行，否则连接时会报错：Error accepting a client connection: error:0A000086:SSL routines::certificate verify failed。解决办法参考：tls-ca-cert-dir directive not working

  • tls-auth-clients：（要求验证客户端证书时配置，即双向认证时需要）yes 表示开启验证客户端。

    • 如果验证客户端是可选的，则可以使用 tls-auth-clients optional。

  • 纵览其他 TLS/SSL 配置（如：TLS protocol、 TLS ciphersuite），默认配置已经足够，个人认为若非必要无需修改。

5.6.7 客户端配置连接

见下文安装的 Redis Insight 里的操作步骤。

5.7 日志

默认情况下，Redis 日志输出位置：/var/log/redis/redis-server.log

默认输出日志的等级：notice

详细可见 redis.conf 的配置。

5.8 Memory overcommit

WARNING Memory overcommit must be enabled! Without it, a background save or replication may fail under low memory condition. Being disabled, it can also cause failures without low memory condition, see https://github.com/jemalloc/jemalloc/issues/1328. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.

Redis 启动时，可能会有这个警告信息。

相关的原因、修改操作都已经在提示信息中指出。

其实就是为了保障 RDB、AOF、主从同步 时可以成功 fork() 子进程（不会因为内存不足而失败）， Redis 建议启用内存过度提交（vm.overcommit_memory = 1），否则在内存不足的情况下，后台保存或复制可能会失败。（实测 Ubuntu 24 默认情况下，vm.overcommit_memory = 0）

若有信心内存始终充足，或者不关心 RDB、AOF、主从同步 成功或失败（比如不用），则可以无视此警告。

如果设置 vm.overcommit_memory = 1，则要保障内存充裕，避免出现 OOM killer，因为此时内核不再严格检查物理内存是否足够，极限情况下有可能导致系统内存（物理内存 + 交换空间）耗尽，内核开始随机终止进程以释放内存。

六、使用 Redis Insight

Redis Insight 是 Redis 官方推出的免费图形界面，用于对 Redis 进行可视化、优化和故障排除。

官网学习课程：Redis Insight

以下 Redis Insight 的安装和操作，基于 Window11。

下载地址：Redis Insignt

在页面里，点击 Download now，然后会被要求填写一个表单，表单内容的个人信息可以是杜撰的（实测没有校验真实性），提交表单后，即可开始下载安装包。

QQ20250330-153931.png

找到安装包文件，双击开始安装（若有需要则调整安装目录位置）。

打开 Redis Insight，首先显示的是“隐私设置”，笔者看下来无需调整里面的默认设置，只需要点击已阅读，然后提交确认即可。

QQ20250330-154512.png

点击主页的 Add Redis database

QQ20250330-155329.png

弹窗中点击 Connection Settings

QQ20250330-155648.png

填写 Redis 的连接配置（图中内容仅作为示例），然后点击 Test Connection，测试连接成功，则点击 Add Redis Database。（无 TLS/SSL 时）

（若要以 TLS/SSL 连接）打开 security 标签页，开启 TLS 连接配置，并设置验证服务器的信任链、客户端自身的证书、私钥。（若 Redis 服务器配置无需验证客户端，则可以不配置客户端证书、私钥）

  • Name 此处是设置成证书的 Common Name，实际上可以随便命名，只是 Redis Insight 内部用来记录这个配置的名字，以后其他连接可以直接复用这里的证书配置（直接变成一个选项）。

QQ20250413-225813.png

QQ20250413-225840.png

QQ20250413-225853-pskk.png

此时，点击主页里，刚刚添加的 Redis数据库，则可以打开其操作页面。

QQ20250331-221551.png

QQ20250331-221621.png

当 Redis 中有数据时：

QQ20250407-223540.png

软件设计师-备考笔记
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