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Redis 安装与配置：CentOS 系统优化教程

Redis，作为一款高性能的键值对存储数据库，因其速度快、功能丰富、易于使用等特点，被广泛应用于缓存、会话管理、消息队列等场景。在 CentOS 系统上搭建 Redis 服务，需要仔细进行安装和配置，并针对系统进行优化，以充分发挥 Redis 的性能。本文将详细介绍如何在 CentOS 系统上安装和配置 Redis，并提供一系列系统优化建议，助你打造一个稳定、高效的 Redis 服务。

一、Redis 安装

本教程将采用源码编译安装方式，以确保 Redis 的灵活性和可定制性。

1. 安装编译依赖

在编译 Redis 之前，需要安装必要的编译依赖包。使用 yum 命令安装：

bash
sudo yum update -y
sudo yum install -y gcc make tcl

  • sudo yum update -y: 更新 yum 软件包管理器并升级已安装的软件包到最新版本。-y 参数表示自动同意所有提示。
  • sudo yum install -y gcc make tcl: 安装 gcc 编译器、make 工具和 tcl 脚本语言，它们是编译 Redis 所必需的。

2. 下载 Redis 源码

访问 Redis 官网 (https://redis.io/) 下载最新稳定版本的 Redis 源码包。也可以通过 wget 命令直接下载：

bash
wget http://download.redis.io/releases/redis-latest.tar.gz

redis-latest.tar.gz 将被下载到当前目录。 注意替换 redis-latest 为实际的最新版本号，例如 redis-6.2.6.tar.gz。

3. 解压 Redis 源码

解压下载的源码包：

bash
tar xzf redis-latest.tar.gz

这将在当前目录下创建一个名为 redis-latest 的目录。

4. 编译 Redis

进入解压后的 Redis 源码目录：

bash
cd redis-latest

然后执行 make 命令进行编译：

bash
make

如果编译过程中出现错误，请检查是否安装了所有必要的编译依赖。

5. 安装 Redis

编译完成后，执行 make install 命令将 Redis 安装到系统目录：

bash
sudo make install PREFIX=/usr/local/redis

PREFIX=/usr/local/redis 指定了 Redis 的安装目录。如果不指定，默认安装到 /usr/local/bin 目录。

6. 创建 Redis 目录

创建 Redis 的配置文件目录和数据存储目录：

bash
sudo mkdir -p /usr/local/redis/etc
sudo mkdir -p /usr/local/redis/data

7. 复制配置文件

将 Redis 源码目录中的 redis.conf 配置文件复制到 /usr/local/redis/etc 目录：

bash
sudo cp redis.conf /usr/local/redis/etc/

8. 配置环境变量 (可选)

为了方便使用 Redis 命令，可以将 Redis 的安装目录添加到系统的环境变量中。编辑 /etc/profile 文件：

bash
sudo vi /etc/profile

在文件末尾添加以下内容：

export PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin

保存并退出，然后执行以下命令使环境变量生效：

bash
source /etc/profile

二、Redis 配置

安装完成后，需要对 Redis 进行配置以满足实际应用需求。

1. 修改配置文件 redis.conf

打开 /usr/local/redis/etc/redis.conf 文件进行编辑。

  • 绑定 IP 地址: 默认情况下，Redis 监听所有 IP 地址。建议将其绑定到指定 IP 地址，以提高安全性。 找到 bind 127.0.0.1 -::1 并将 127.0.0.1 替换为服务器的实际 IP 地址，或者注释掉该行以允许监听所有 IP 地址（不推荐）。例如：bind 192.168.1.100
  • 修改监听端口: 默认端口为 6379。如果需要修改，找到 port 6379 并修改为新的端口号。
  • 设置密码: 为了防止未经授权的访问，建议设置 Redis 密码。找到 # requirepass foobared 并取消注释，并将 foobared 替换为自己的密码。 例如：requirepass myStrongPassword
  • 设置持久化方式: Redis 提供了两种持久化方式：RDB 和 AOF。
    • RDB (Redis DataBase): 定期将内存中的数据快照保存到磁盘。 找到 save 900 1、save 300 10、save 60 10000 等行，可以修改保存的频率和条件。 save <seconds> <changes> 表示在 秒内发生了 次修改就进行保存。
    • AOF (Append Only File): 将每个写操作追加到日志文件中。 找到 appendonly no 并将其修改为 appendonly yes 以启用 AOF 持久化。 还可以配置 AOF 的同步策略：
      • appendfsync always: 每次写入都进行同步，性能最差，但数据安全性最高。
      • appendfsync everysec: 每秒同步一次，性能和数据安全性之间取得了平衡。
      • appendfsync no: 由操作系统决定何时同步，性能最好，但数据安全性最低。
  • 设置最大内存: 为了防止 Redis 占用过多内存，可以设置最大内存限制。 找到 # maxmemory <bytes> 并取消注释，并将 <bytes> 替换为实际的内存大小。 可以使用 maxmemory-policy 配置内存淘汰策略，例如：maxmemory-policy allkeys-lru (使用 LRU 算法淘汰所有键中最久未使用的键)。
  • 设置日志文件: 找到 logfile "" 并将其替换为日志文件的路径。 例如：logfile "/var/log/redis/redis-server.log"。 确保 Redis 用户对该目录有写入权限。
  • 守护进程模式: 找到 daemonize no 并将其修改为 daemonize yes 以使 Redis 在后台运行。

2. 创建 Redis 服务脚本

为了方便启动、停止和重启 Redis 服务，可以创建一个 Systemd 服务脚本。

bash
sudo vi /etc/systemd/system/redis.service

将以下内容复制到文件中：

“`
[Unit]
Description=Redis persistent key-value database
After=network.target

[Service]
User=redis
Group=redis
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf
ExecStop=/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 shutdown
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target
“`

  • User/Group: 指定 Redis 服务的运行用户和用户组。建议创建一个专门的 redis 用户和用户组。
  • ExecStart: 指定 Redis 服务器的启动命令和配置文件路径。
  • ExecStop: 指定 Redis 服务器的停止命令。
  • Restart: 指定服务异常退出时自动重启。

3. 创建 Redis 用户和用户组 (如果需要)

如果服务脚本中指定了 redis 用户和用户组，需要创建它们：

bash
sudo groupadd redis
sudo useradd -g redis redis -s /sbin/nologin
sudo chown -R redis:redis /usr/local/redis

4. 启动 Redis 服务

启用并启动 Redis 服务：

bash
sudo systemctl enable redis.service
sudo systemctl start redis.service

5. 检查 Redis 状态

使用以下命令检查 Redis 服务状态：

bash
sudo systemctl status redis.service

6. 使用 Redis CLI

使用 Redis 客户端连接到 Redis 服务器：

bash
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379

如果设置了密码，需要使用 -a 参数提供密码：

bash
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a myStrongPassword

三、CentOS 系统优化

为了充分发挥 Redis 的性能，需要对 CentOS 系统进行优化。

1. 调整内核参数

  • 修改 vm.overcommit_memory: 该参数控制系统如何处理内存分配请求。建议将其设置为 1 或 2。

    bash
    sudo sysctl -w vm.overcommit_memory=1

    为了使设置永久生效，可以将其添加到 /etc/sysctl.conf 文件中：

    bash
    echo "vm.overcommit_memory = 1" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
    sudo sysctl -p

    • vm.overcommit_memory=0: 系统会谨慎地进行内存分配，可能会导致应用程序无法分配到足够的内存。
    • vm.overcommit_memory=1: 系统会过度分配内存，但不会允许分配超过物理内存加上交换空间的量。 推荐用于 Redis。
    • vm.overcommit_memory=2: 系统会允许分配超过物理内存和交换空间的量。

  • 修改 net.core.somaxconn: 该参数控制 listen 函数的最大连接队列长度。 高并发场景下建议增加该值。

    bash
    sudo sysctl -w net.core.somaxconn=65535

    添加到 /etc/sysctl.conf 文件：

    bash
    echo "net.core.somaxconn = 65535" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
    sudo sysctl -p

  • 修改 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog: 该参数控制 TCP 连接 SYN 队列的长度。 高并发场景下建议增加该值。

    bash
    sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=65535

    添加到 /etc/sysctl.conf 文件：

    bash
    echo "net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
    sudo sysctl -p

  • 修改 vm.swappiness: 该参数控制系统使用交换空间的倾向程度。 如果 Redis 对性能要求较高，建议降低该值，甚至设置为 0。

    bash
    sudo sysctl -w vm.swappiness=10

    添加到 /etc/sysctl.conf 文件：

    bash
    echo "vm.swappiness = 10" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
    sudo sysctl -p

    • vm.swappiness=0: 尽可能避免使用交换空间。
    • vm.swappiness=100: 尽可能使用交换空间。

2. 关闭透明大页 (Transparent Huge Pages, THP)

THP 可能会导致 Redis 性能下降。 建议关闭 THP。

bash
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

为了使设置永久生效，可以将其添加到 /etc/rc.local 文件中 (如果该文件不存在，需要创建)。 注意：CentOS 7 默认没有 /etc/rc.local， 需要手动创建并赋予执行权限：

bash
sudo touch /etc/rc.d/rc.local
sudo chmod +x /etc/rc.d/rc.local
sudo ln -s /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.local

然后编辑 /etc/rc.local 文件，添加以下内容：

“`bash

!/bin/bash

echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
exit 0
“`

3. 使用 Noop 或 Deadline I/O 调度器 (适用于 SSD)

如果使用 SSD，建议使用 Noop 或 Deadline I/O 调度器，它们更适合 SSD 的特性。查看当前 I/O 调度器：

bash
cat /sys/block/sda/queue/scheduler

其中 sda 是磁盘设备名。

修改 I/O 调度器：

bash
echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler

或

bash
echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler

为了使设置永久生效，可以编辑 /etc/rc.local 文件，添加相应的命令。

4. 防火墙配置

确保防火墙允许 Redis 的监听端口通过。

bash
sudo firewall-cmd --permanent --add-port=6379/tcp
sudo firewall-cmd --reload

5. 监控 Redis 性能

使用 redis-cli info 命令可以查看 Redis 的各种信息，包括内存使用情况、CPU 使用情况、连接数等。 还可以使用专门的 Redis 监控工具，例如 Redis Desktop Manager、RedisInsight 等。

四、总结

本文详细介绍了如何在 CentOS 系统上安装和配置 Redis，并提供了一系列系统优化建议。 通过遵循这些步骤，可以搭建一个稳定、高效的 Redis 服务，充分发挥 Redis 的性能。 在实际应用中，需要根据具体的业务需求和硬件环境，进行更细致的配置和优化。 例如，可以根据数据量调整 RDB 和 AOF 的配置，根据并发量调整连接数和线程数，根据内存大小调整最大内存限制和内存淘汰策略等。 持续监控 Redis 的性能，并根据监控结果进行调整，是保证 Redis 服务稳定性和性能的关键。

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